基質(zhì)濕度、EC檢測儀研制

1.8萬字 58頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘 要
無土栽培中基質(zhì)的水分和養(yǎng)分是植物生長的必須條件，決定著作物品質(zhì)?；|(zhì)的濕度和電導(dǎo)率可反映基質(zhì)中水分和養(yǎng)分的含量，是對基質(zhì)中鹽分、有機含量、基質(zhì)質(zhì)地結(jié)構(gòu)和孔隙率等基質(zhì)信息的綜合反映。因此有效獲取基質(zhì)濕度、電導(dǎo)率對于植物無土栽培過程中合理灌溉和施肥等具有重要意義。本文通過對目前國內(nèi)外已有的土壤濕度和電導(dǎo)率檢測方法進行分析，選擇合適的方法來測量基質(zhì)濕度和電導(dǎo)率，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計出基質(zhì)濕度、電導(dǎo)率檢測儀。
首先，由基質(zhì)介電特性的分析可得出基質(zhì)濕度、電導(dǎo)率與介電常數(shù)的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上設(shè)計了基質(zhì)濕度和電導(dǎo)率的測量方法以及信號的后續(xù)處理電路，同時本文添加了對溫度的一個實時監(jiān)測。本文中采用高頻同面散射式電容法來測量濕度；用電流電壓四端法來測量基質(zhì)電導(dǎo)率；用熱敏電阻來測量基質(zhì)溫度?？紤]到檢測儀的攜帶與使用，將所有信號處理電路與測量傳感器集成在同一塊PCB板上。整個PCB板上一共有四個模塊：供電電路、濕度測量電路、電導(dǎo)率測量電路以及溫度測量電路，可用于直接測量基質(zhì)濕度、電導(dǎo)率以及其溫度。
其次，選用凌陽SPCE061A單片機作為整個檢測儀的主控芯片，并選用與之配套的SPLC501液晶顯示模組進行顯示。將傳感器測量的輸出信號發(fā)送到凌陽SPCE061A單片機的接收端，經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換，將電信號轉(zhuǎn)換成實時數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示屏的接收端， SPLC501液晶屏接收之后顯示測量數(shù)據(jù)，共有三個數(shù)值，分別是濕度、電導(dǎo)率和溫度。
最后完成對檢測儀的調(diào)試：首先在軟件設(shè)計方面，實現(xiàn)按鍵顯示功能。通過對按鍵的選擇，使得整個檢測儀呈現(xiàn)不同的工作模式，包括：測量，存儲，查閱。其次在溫室基質(zhì)中對檢測儀性能進行實驗驗證，得出濕度檢測最大偏差為0.039，電導(dǎo)率檢測最大偏差為0.269mS/cm，溫度檢測最大偏差為1.2℃。由此得出檢測儀測量誤差在允許范圍之內(nèi)，能夠滿足無土栽培基質(zhì)檢測的要求。


關(guān)鍵詞：基質(zhì)，濕度，電導(dǎo)率，檢測儀