申请/专利权人：绍兴职业技术学院

申请日：2019-10-16

公开（公告）日：2024-05-10

公开（公告）号：CN110530932B

主分类号：G01N27/00

分类号：G01N27/00;G01N27/02;G01N27/22

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.10#授权;2019.12.27#实质审查的生效;2019.12.03#公开

摘要：本发明涉及一种基于RC充放电峰峰值检测的土壤水分传感器，包括稳压源电路、用于产生方波信号的方波激励信号源电路、精密电阻R、放电肖特基二极管D、电容式探头C、直流隔离电路、峰峰值检测电路和二极管压降补偿电路。本发明的有益效果是：带有稳压源，高频方波激励下RC电路慢充电快放电的工作方式，有效提高了传感器灵敏度，解决了土壤离子极化附加电容对传感器的影响，即土壤盐分对传感器影响等问题；传感器输入输出接口简单方便二次仪表的开发；该土壤水分传感器结构简单，制作方便。

主权项：1.一种基于RC充放电峰峰值检测的土壤水分传感器，其特征在于：包括稳压源电路、用于产生方波信号的方波激励信号源电路、精密电阻R、放电肖特基二极管D、电容式探头C、直流隔离电路、峰峰值检测电路和二极管压降补偿电路，所述电容式探头C的一端与放电肖特基二极管D的阳极电连接，电容式探头C的另一端接地，所述精密电阻R与放电肖特基二极管D并联后串联在方波激励信号源电路和直流隔离电路之间，所述直流隔离电路、峰峰值检测电路和二极管压降补偿电路依次电连接；所述稳压源电路的电源输出端分别与方波激励信号源电路、峰峰值检测电路、二极管压降补偿电路的电源输入端连接；所述方波激励信号源电路包括硅振荡器、电容C4，所述电容C4的两个引脚分别与硅振荡器的V+引脚和GND引脚连接，所述硅振荡器的OUT引脚与放电肖特基二极管D的阴极电连接，所述硅振荡器的GND引脚接地，所述方波激励信号源电路产生的方波信号的频率为70～140MHz；所述直流隔离电路由电容C1与电阻R1串联组成，所述电容C1远离电阻R1的一端与放电肖特基二极管D的阳极电连接；所述电阻R1远离电容C1的一端接地；所述峰峰值检测电路包括波峰检测电路、波谷检测电路和差分运算电路，所述波峰检测电路由电容C2、电阻R2、开关二极管D2组成，所述电容C2与电阻R2并联后的一端接地，所述电容C2与电阻R2并联后的另一端与开关二极管D2的阴极电连接，开关二极管D2的阳极与电阻R1非接地端电连接；所述波谷检测电路由电容C3、电阻R3、开关二极管D3组成，所述电容C3与电阻R3并联后的一端接地，所述电容C3与电阻R3并联后的另一端与开关二极管D3的阳极电连接，开关二极管D3的阴极与电阻R1非接地端电连接；所述差分运算电路是采用仪表放大器实现的减法电路，电容C2与电阻R2并联的非接地端与仪表放大器的同向输入端电连接，电容C3与电阻R3并联的非接地端与仪表放大器的反向输入端电连接；所述电容C2与电容C3的电容值相等，所述电阻R2与电阻R3阻值相等，所述开关二极管D2与开关二极管D3为同一型号二极管；所述二极管压降补偿电路包括精密放大器、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、开关二极管D4、开关二极管D5，所述电阻R12的一端与峰峰值检测电路的输出端电连接，所述电阻R12的另一端与精密放大器的同向输入端电连接，所述电阻R13的一端与精密放大器的同向输入端电连接，所述电阻R13的另一端与开关二极管D4的阳极电连接，所述电阻R11的一端与稳压源电路的电源输出端电连接，所述电阻R11的另一端与开关二极管D4的阳极电连接，所述开关二极管D4的阴极与开关二极管D5的阳极电连接，所述开关二极管D5的阴极接地，所述电阻R10的一端与精密放大器的反向输入端电连接、所述电阻R10的另一端接地，所述电阻R9的一端与精密放大器的反向输入端电连接、所述电阻R9的另一端与精密放大器的输出端并联；所述稳压源电路包括DC-DC固定稳压器、电容C5、电容C6，所述电容C5的正极与DC-DC固定稳压器是输入端电连接，所述电容C6的正极与DC-DC固定稳压器是输出端电连接，所述电容C5的负极、电容C6的负极、DC-DC固定稳压器的接地脚接地；所述稳压源电路、方波激励信号源电路、精密电阻R、放电肖特基二极管D、直流隔离电路、峰峰值检测电路和二极管压降补偿电路均设于一主印刷电路板上，电容式探头C由两个长条印刷电路板构成，长条印刷电路板上设有点接触区，长条印刷电路板与主印刷电路板电连接且为一体成型结构，电容式探头C通过电接触区采集信号，两个长条印刷电路板的外侧分别安装一层防护板；放电肖特基二极管采用的型号为NSVR31SDSA3；硅振荡器采用LTC6905-XXX系列的LTC6905HS5-133或LTC6905HS5-100芯片；二极管压降补偿电路的精密放大器的型号为OP07D；DC-DC固定稳压器采用AMS1117-3.3V芯片；开关二极管D2、开关二极管D3、开关二极管D4、开关二极管D5均采用型号为RB876W的开关二极管。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 绍兴职业技术学院 一种基于RC充放电峰峰值检测的土壤水分传感器

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD