Hydra Probe II土壤水分溫度電導(dǎo)率傳感器（SDI-12輸出型）

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用途：Hydra土壤水分溫度電導(dǎo)率傳感器可以同時(shí)測(cè)量出土壤體積含水量、土壤電導(dǎo)率、土壤溫度等參數(shù)

詳細(xì)介紹

用途：Hydra土壤水分溫度電導(dǎo)率傳感器可以同時(shí)測(cè)量出土壤體積含水量、土壤電導(dǎo)率、土壤溫度等參數(shù)。傳感器輸出信號(hào)有模擬信號(hào)、SDI-12和RS485三種可以進(jìn)行選擇，廣泛用于農(nóng)學(xué)、水文學(xué)、氣象學(xué)、地球物理學(xué)及土木工程學(xué)的研究和生產(chǎn)領(lǐng)域。

土壤水分鹽分溫度傳感器原理：
Hydra Probe 的測(cè)量方法使得與其他傳感器相比在多數(shù)土壤中更精確和可靠，電子土壤傳感器土壤水分校準(zhǔn)曲線基于他們復(fù)合介電常數(shù)(Topp 1980)。
復(fù)合介電常數(shù)是一種材料在電場(chǎng)中產(chǎn)生感應(yīng)電荷的能力。當(dāng)電磁波通過(guò)土壤傳導(dǎo)，部分能量被儲(chǔ)存，而另一部分能量損耗，散失的能量和儲(chǔ)存的能量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系也不是一成不變的。
反映儲(chǔ)能部分或者電容特性的的實(shí)部，和水的轉(zhuǎn)動(dòng)偶極矩直接相關(guān)(Logsdon 2005，Seyfried 2004)，這一原理被用于土壤水分的測(cè)量。虛部代表能量的損耗，包括電導(dǎo)率、頻率、分子松弛等(Hilhorst 2000)。
表觀介電常數(shù)是包含了實(shí)部和虛部的一個(gè)電介質(zhì)復(fù)數(shù)介電常數(shù)(Jones 2005，Seyfried 2007)。除了Hydra Probe之外，多數(shù)傳感器都采用了諸如TDR(Blonquist 2005)，TDT(Blonquist 2005B)，RF共振頻率電容法(Kelleners 2004)以及SIP簡(jiǎn)化阻抗探針?lè)?Gaskin 1996)，以上測(cè)量方法全部基于表觀介電常數(shù)。介電常數(shù)的虛部對(duì)于溫度、頻率、土壤含鹽量和土壤質(zhì)地等條件非常敏感，因而包含了介電常數(shù)虛部特征的表觀介電常數(shù)，對(duì)于溫度、頻率、土壤含鹽量和土壤質(zhì)地同樣也是敏感的(Blonquist 2005)。
鑒于多數(shù)土壤傳感器對(duì)土壤水分的計(jì)算都是基于表觀介電常數(shù)，并不是真正的實(shí)際介電常數(shù)(實(shí)部)，所以這些傳感器受土壤溫度、鹽分、質(zhì)地的嚴(yán)重影響。相比之下，Hydra Probe 受土壤條件的影響就很小。
Hydra Probe是一種介電阻抗傳感器，它采用的是一種利用同軸波導(dǎo)將實(shí)部和虛部剝離的方法(Campbell 1990)。通過(guò)一個(gè)發(fā)射信號(hào)和兩個(gè)反射信號(hào)，由于介電常數(shù)的實(shí)部和虛部對(duì)應(yīng)的兩個(gè)反射信號(hào)的阻抗不同，通過(guò)一個(gè)麥克斯韋方程組數(shù)學(xué)模型被分別計(jì)算(Campbell 1988，Kraft 1987)。這些復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算是由一個(gè)內(nèi)置在Hydra Probe殼內(nèi)的微處理器來(lái)完成的。
傳感器校準(zhǔn)
如前邊介紹的，Hydra Probe的校準(zhǔn)基于實(shí)際介電常數(shù)，而非其他傳感器所使用的表觀介電常數(shù)，因此它比其他傳感器更精確可靠。LOAM壤土校準(zhǔn)是Hydra Probe 進(jìn)行的最主要的土壤校準(zhǔn)，適合多數(shù)的土壤測(cè)量。LOAM壤土的校準(zhǔn)基于美國(guó)M.S. Seyfried的研究(Seyfried 2005)。20種代表不同的質(zhì)地、形態(tài)和礦質(zhì)含量的一系列土壤經(jīng)過(guò)研究，為土壤水分測(cè)量提供校準(zhǔn)曲線。
同時(shí)，Hydra Probe 還進(jìn)行了沙土、粘土、亞粘土的校準(zhǔn);如果需要，客戶也可以根據(jù)自己使用的特殊區(qū)域要求，自行校準(zhǔn)。

技術(shù)規(guī)格：

介電常數(shù)
測(cè)量范圍	1~80（1=空氣，80=蒸餾水）
測(cè)量精度	±1.5%或0.2（典型蒸餾水）
土壤水分
測(cè)量范圍	0~飽和
測(cè)量精度	多數(shù)土壤±0.01 WFV，特殊土壤±0.03
電導(dǎo)率
測(cè)量范圍	0.01~1.5 S/m
測(cè)量精度	±2.0%或0.005 S/m（典型）
溫度
測(cè)量范圍	-10~+55℃
測(cè)量精度	±0.1℃
電氣規(guī)格
供電	9~20 VDC
通訊協(xié)議	SDI-12標(biāo)準(zhǔn)V1.2
電纜長(zhǎng)度	標(biāo)準(zhǔn)7.6米，可延長(zhǎng)到60米
功耗	空閑<1 ma，激活30="" ma="">
電纜接線	3芯：供電、接地和數(shù)據(jù)
波特率	1200
工作環(huán)境
工作溫度	-10~+55℃，可延長(zhǎng)到-30~+55℃
存儲(chǔ)溫度	-40~+55℃
防水	探頭可以放入水中
物理參數(shù)
電纜	22AWG，防紫外，直埋
材質(zhì)	探頭外殼PVC，探針為304不銹鋼
尺寸	長(zhǎng)度12.4厘米×直徑4.2厘米
感應(yīng)區(qū)域	長(zhǎng)度5.7厘米×直徑3厘米
重量	傳感器200克，電纜0.08公斤/米