專利名稱：一種盆栽濕度監(jiān)測儀的制作方法
技術領域：

本發(fā)明涉及土壤濕度監(jiān)測設備，尤其是一種盆栽濕度監(jiān)測儀。
背景技術：
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在現(xiàn)代的家庭和工作環(huán)境里，缺一不可的是盆栽植物，但土壤的濕度對于盆栽植物的生長至關重要，如果不能達到盆栽植物所需要的濕度，盆栽植物生長和壽命都會受到影響。土壤濕度過低就會形成土壤干旱，植物的光合作用就不能正常進行，盆栽植物的品質(zhì)將會降低，嚴重的缺水將會導致盆栽植物萎縮和死亡。土壤濕度過高就會惡化土壤通氣性，影響土壤微生物的活動，使盆栽植物根系的呼吸、生長等生命活動受到阻礙，從而影響盆栽植物地的正常生長，造成徒長、倒伏、病害滋生等。此外，各個盆栽植物對土壤濕度要求也各不相同，如果給需要高濕度盆栽植物施加較少的水分，對于盆栽植物生長會產(chǎn)生不利因素。同樣給需要低濕度的盆栽植物施加較多的水分，對于其生長液不利，現(xiàn)在種植盆栽植物主要靠經(jīng)驗種植，這樣的經(jīng)驗也并不是完全正確。雖然現(xiàn)在已經(jīng)有用于土壤濕度檢測的設備。但是普遍存在:1、無法達到實時監(jiān)測提示效果，2、使用的濕度傳感器多為接觸性電阻式傳感器，使得濕度變化不敏感，其壽命也較短，3、雖然現(xiàn)在有測量土壤濕度的儀器，但是其電子元件較多、處理復雜、提示不直觀，不適用盆栽植物。發(fā)明內(nèi)容:
本發(fā)明要解決的技術問題是:提供一種能實時監(jiān)控、反應靈敏、壽命長和結構簡單的盆栽濕度監(jiān)測儀。為了解決上述的問題，本發(fā)明提供一種盆栽濕度監(jiān)測儀，包括測量濕度的濕度傳感器，用于信號處理的控制電路板，顯示濕度范圍的三色發(fā)光二極管，濕度異常的報警器和手動監(jiān)測按鈕，所述濕度傳感器和手動監(jiān)測按鈕連接在控制電路板輸入端，報警器和三色發(fā)光二極管連接在控制電路板的輸出端，所述濕度傳感器使用電容式濕度傳感器，該濕度傳感器設置有長條型的探桿，該探桿包括有兩根導電金屬感應片和包裹在導電金屬感應片外的耐腐蝕絕緣外殼，所述探桿上設置有刻度。本發(fā)明的盆栽濕度監(jiān)測儀的測量原理是根據(jù)土壤濕度的變化引起土壤中水分張力變化，從而使得土壤體積膨脹，濕度傳感器使用電容式，膨脹的土壤壓迫濕度傳感器的兩根導電金屬感應片，使其電容值發(fā)生變化，變化的電容值根據(jù)換算，可得到對應的濕度值，為了提高盆栽濕度監(jiān)測儀的使用壽命，所述兩根導電金屬感應片使用耐腐蝕絕緣材料包裹，這樣導電金屬感應片與土壤不直接接觸。為了適用不同盆栽植物對濕度的需要，所述探桿設置為長條型狀，并在探桿上設置有刻度，由于水在土壤滲透的越深，表示土壤濕度越大，即需要濕度較大的盆栽植物只需要將探桿插入更深的土壤。為了簡化對植物適合濕度范圍的選定和設定，可以根據(jù)探桿上設定的刻度還確定植物的類型，這樣使得本盆栽濕度監(jiān)測儀的操作性更加簡單。優(yōu)選的，所述控制電路板包括濕度傳感器，模數(shù)轉換芯片和微控制器，所述濕度傳感器測得的模擬信號通過模數(shù)轉換芯片轉換成數(shù)字信號，再由微控制器進行信號分析，進而點亮三色發(fā)光二極管代表不同濕度范圍值的光色。采用濕度傳感器進行實時張力信號的采集，由于采集的張力信號為模擬信號，可通過模數(shù)轉換芯片和微控制器轉換成可以識別的數(shù)字信號，微控制器判斷所測濕度值是否在設置的合適濕度范圍內(nèi)，來確定點亮三色發(fā)光二極管的那種顏色。測試者可以根據(jù)三色發(fā)光二極管的發(fā)光情況，判斷土壤的濕度范圍是否合適，以至于能判斷土壤中水分是否合適。優(yōu)選的，由于整個控制板功耗小，為了達到儀器的小型化，所述電源使用2節(jié)1.5V的紐扣電池即可。優(yōu)選的，為了方便插入盆栽土壤內(nèi)，所述探桿一端和控制電路板連接，另一端設置成尖頭。最后，為了使得濕度傳感器檢測濕度的精度得到提高，所示導電金屬感應片為銅片。


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圖1是本實施例盆栽濕度監(jiān)測儀的結構示意 圖2是本實施例盆栽濕度監(jiān)測儀的控制電路板結構示意圖。
具體實施方式
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下面結合附圖和實施例對本發(fā)明技術方案進一步說明:
如圖1和2所示:一種盆栽濕度監(jiān)測儀，包括濕度傳感器9，用于信號處理的控制電路板13，顯示濕度范圍的三色發(fā)光二極管5，濕度異常報警器6和手動監(jiān)測按鈕2，濕度傳感器9和手動監(jiān)測按鈕2連接在控制電路板13輸入端，報警器6和三色發(fā)光二極管5連接在控制電路板13的輸出端，濕度傳感器9使用電容式傳感器，該濕度傳感器9設置有長條型的探桿3，探桿3包括兩根導電金屬感應片11和包裹在兩根導電金屬感應片11外的耐腐蝕絕緣外殼，探桿3上設置有刻度7，控制電路板13包括濕度傳感器，模數(shù)轉換芯片10和微控制器14，濕度傳感器9測得的模擬信號通過模數(shù)轉換芯片10轉換成數(shù)字信號，再由微控制器14進行信號分析，進而點亮代表不同范圍值的三色發(fā)光二極管5。本發(fā)明的盆栽濕度監(jiān)測儀，為了適用不同盆栽植物對濕度的需要，所述探桿設置為長條型狀，并在探桿上設置有刻度，由于水在土壤滲透的越深，表示土壤濕度越大，即濕度要求越高的盆栽植物，就將探桿插入越深的土壤。濕度傳感器9為電容式傳感器，電容式傳感器的兩根導電金屬感應片11在本實施例使用環(huán)氧樹脂材料包裹，使得導電金屬感應片11不直接與土壤接觸，大大延長了盆栽濕度監(jiān)測儀的壽命。根據(jù)土壤濕度的變化引起土壤中水分張力變化的特性，采用濕度傳感器9實時進行水分張力信號的采集，由于采集的張力信號為模擬信號，可通過模數(shù)轉換芯片10(如AD7705芯片)和微控制器14 (低功耗的MSP430單片機)進行轉換成可以識別的數(shù)字信號，微控制器14判斷所測濕度值是否在設置的合適濕度范圍內(nèi)，來確定點亮三色發(fā)光二極管5的那種顏色。測試者可以根據(jù)三色發(fā)光二極管5的發(fā)光顏色來判斷土壤的濕度范圍是否合適，以至于能判斷土壤中水分是否合適。盆栽濕度監(jiān)測儀每隔20秒自動判斷土壤的濕度，給三色發(fā)光二極管5 —次閃爍信號，也可手工按下手動監(jiān)測按鈕2，盆栽濕度監(jiān)測儀即時對土壤濕度進行檢測，給三色發(fā)光二極管5 —次閃爍信號，這樣可以讓主人立即知曉土壤水分含量范圍。在盆栽濕度監(jiān)測儀測試過程中，如果所測的值低于設置的合適濕度范圍，即為缺水狀態(tài)，指示燈亮紅，20s閃一次，同時讓報警器發(fā)出聲音，20s響一次，提醒主人需要給盆栽植物澆水；在澆水過程或平時狀態(tài)，盆栽濕度達到了設定范圍，指示燈亮綠，20s閃一次，這樣就可以停止對其澆水或正常；如果不小心將水澆得過多，超過了設定范圍，指示燈亮藍，20s閃一次，根據(jù)植物對水分苛刻的程度，酌情對多余水分進行處理。還可手動通過按鈕對盆栽濕度監(jiān)測儀測試進行干預，指示燈亮起，達到即時知曉測試的反饋信息。在本實施例中濕度傳感器的電容量的變化范圍是163pF 202pF，所對應的濕度變化百分比為O 100%。由于溫度系數(shù)的影響，濕度有±1.5%的滯后量，但對測量響應影響較小。為了符合人們的審美觀念和盆栽濕度監(jiān)測儀的實用性，控制電路板通過“心”型外殼I包裝，“心”型面的中部為手動監(jiān)測按鈕2操作位置，“心”型外殼的“心尖”部分為探桿3伸出位置。由于整個控制板功耗小，為了達到監(jiān)測儀的小型化，電源12使用2節(jié)1.5V的紐扣電池即可，經(jīng)過測試總電壓3v的紐扣電池至少可以使用半年，為了方便插入盆栽土壤內(nèi)，所述探桿一端和控制電路連接，另一端設置成尖頭。以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，對于本領域的技術人員來說，在不脫離本發(fā)明結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，比如改變外殼形狀和顏色，改變探桿長度等，這也應該視為本發(fā)明的保護范圍，這些都不會影響本發(fā)明實施的效果和實用性。
權利要求
1.一種盆栽濕度監(jiān)測儀，包括濕度傳感器，電源，用于信號處理的控制電路板，顯示濕度范圍的三色發(fā)光二極管，濕度異常報警器和手動監(jiān)測按鈕，所述濕度傳感器和手動監(jiān)測按鈕連接在控制電路板輸入端，報警器和三色發(fā)光二極管連接在控制電路板的輸出端，其特征在于:所述濕度傳感器使用電容式濕度傳感器，該濕度傳感器設置有長條型的探桿，該探桿包括有兩塊導電金屬感應片和包裹在導電金屬感應片外的耐腐蝕絕緣外殼，所述探桿上設置有刻度。
2.根據(jù)權利要求1所述的盆栽濕度監(jiān)測儀，其特征在于:所述控制電路板包括濕度傳感器，模數(shù)轉換芯片和微控制器，所述濕度傳感器測得的模擬信號通過模數(shù)轉換芯片轉換成數(shù)字信號，再由微控制器進行信號分析，進而讓三色發(fā)光二極管發(fā)出代表不同范圍值的顏色。
3.根據(jù)權利要求1所述的盆栽濕度監(jiān)測儀，其特征在于:所述電源為2節(jié)1.5V的紐扣電池。
4.根據(jù)權利要求1所述的盆栽濕度監(jiān)測儀，其特征在于:所述探桿一端和控制電路板連接，另一端設置成尖頭。
5.根據(jù)權利要求1所述的盆栽濕度監(jiān)測儀，其特征在于:所述導電金屬感應片為銅片。
全文摘要
本發(fā)明涉及土壤濕度監(jiān)測設備，尤其是一種盆栽濕度監(jiān)測儀；包括濕度傳感器，電源，用于信號處理的控制電路板，顯示濕度范圍的三色發(fā)光二極管，濕度異常報警器和手動監(jiān)測按鈕，所述濕度傳感器和手動監(jiān)測按鈕連接在控制電路板輸入端，報警器和三色發(fā)光二極管連接在控制電路板的輸出端，所述濕度傳感器為電容式濕度傳感器，該濕度傳感器設置有長條型的探桿；將探桿插入盆栽土壤中，可根據(jù)三色發(fā)光二極管的發(fā)光顏色，可判斷盆栽植物土壤的濕度，本發(fā)明的優(yōu)點之處在于能實時監(jiān)控、提示直觀、壽命長和結構簡單。
文檔編號G01N27/22GK103196957SQ201310099520
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月26日 優(yōu)先權日2013年3月26日
發(fā)明者周建勛 申請人:重慶新派工業(yè)設計有限公司