CN203191346U - 一种盆栽湿度监测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及土壤湿度监测设备，尤其是一种盆栽湿度监测仪；包括湿度传感器，电源，用于信号处理的控制电路板，显示湿度范围的三色发光二极管，湿度异常报警器和手动监测按钮，所述湿度传感器和手动监测按钮连接在控制电路板输入端，报警器和三色发光二极管连接在控制电路板的输出端，所述湿度传感器为电容式湿度传感器，该湿度传感器设置有长条型的探杆；将探杆插入盆栽土壤中，可根据三色发光二极管的发光颜色，可判断盆栽植物土壤的湿度，本实用新型的优点之处在于能实时监控、提示直观、寿命长和结构简单。

Description

一种盆栽湿度监测仪

技术领域：

本实用新型涉及土壤湿度监测设备，尤其是一种盆栽湿度监测仪。

背景技术：

在现代的家庭和工作环境里，缺一不可的是盆栽植物，但土壤的湿度对于盆栽植物的生长至关重要，如果不能达到盆栽植物所需要的湿度，盆栽植物生长和寿命都会受到影响。土壤湿度过低就会形成土壤干旱，植物的光合作用就不能正常进行，盆栽植物的品质将会降低，严重的缺水将会导致盆栽植物萎缩和死亡。土壤湿度过高就会恶化土壤通气性，影响土壤微生物的活动，使盆栽植物根系的呼吸、生长等生命活动受到阻碍，从而影响盆栽植物地的正常生长，造成徒长、倒伏、病害滋生等。

此外，各个盆栽植物对土壤湿度要求也各不相同，如果给需要高湿度盆栽植物施加较少的水分，对于 盆栽植物生长会产生不利因素。同样给需要低湿度的盆栽植物施加较多的水分，对于其生长液不利，现在种植盆栽植物主要靠经验种植，这样的经验也并不是完全正确。虽然现在已经有用于土壤湿度检测的设备。

但是普遍存在：1、无法达到实时监测提示效果，2、使用的湿度传感器多为接触性电阻式传感器，使得湿度变化不敏感，其寿命也较短，3、虽然现在有测量土壤湿度的仪器，但是其电子元件较多、处理复杂、提示不直观，不适用盆栽植物。

实用新型内容：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种能实时监控、反应灵敏、寿命长和结构简单的盆栽湿度监测仪。

为了解决上述的问题，本实用新型提供一种盆栽湿度监测仪，包括测量湿度的湿度传感器，用于信号处理的控制电路板，显示湿度范围的三色发光二极管，湿度异常的报警器和手动监测按钮，所述湿度传感器和手动监测按钮连接在控制电路板输入端，报警器和三色发光二极管连接在控制电路板的输出端，所述湿度传感器使用电容式湿度传感器，该湿度传感器设置有长条型的探杆，该探杆包括有两根导电金属感应片和包裹在导电金属感应片外的耐腐蚀绝缘外壳，所述探杆上设置有刻度。

本实用新型的盆栽湿度监测仪的测量原理是根据土壤湿度的变化引起土壤中水分张力变化，从而使得土壤体积膨胀，湿度传感器使用电容式，膨胀的土壤压迫湿度传感器的两根导电金属感应片，使其电容值发生变化，变化的电容值根据换算，可得到对应的湿度值，为了提高盆栽湿度监测仪的使用寿命，所述两根导电金属感应片使用耐腐蚀绝缘材料包裹，这样导电金属感应片与土壤不直接接触。为了适用不同盆栽植物对湿度的需要，所述探杆设置为长条型状，并在探杆上设置有刻度，由于水在土壤渗透的越深，表示土壤湿度越大，即需要湿度较大的盆栽植物只需要将探杆插入更深的土壤。为了简化对植物适合湿度范围的选定和设定，可以根据探杆上设定的刻度还确定植物的类型，这样使得本盆栽湿度监测仪的操作性更加简单。

所述控制电路板包括湿度传感器，模数转换芯片和微控制器，所述湿度传感器测得的模拟信号通过模数转换芯片转换成数字信号，再由微控制器进行信号分析，进而点亮三色发光二极管代表不同湿度范围值的光色。采用湿度传感器进行实时张力信号的采集，由于采集的张力信号为模拟信号，可通过模数转换芯片和微控制器转换成可以识别的数字信号，微控制器判断所测湿度值是否在设置的合适湿度范围内，来确定点亮三色发光二极管的那种颜色。测试者可以根据三色发光二极管的发光情况，判断土壤的湿度范围是否合适，以至于能判断土壤中水分是否合适。

优选的，由于整个控制板功耗小，为了达到仪器的小型化，所述电源使用2节1.5V的纽扣电池即可。

优选的，为了方便插入盆栽土壤内，所述探杆一端和控制电路板连接，另一端设置成尖头。

最后，为了使得湿度传感器检测湿度的精度得到提高，所示导电金属感应片为铜片。

附图说明：

图1是本实施例盆栽湿度监测仪的结构示意图；

图2是本实施例盆栽湿度监测仪的控制电路板结构示意图。

具体实施方式：  

下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明：

如图1和2所示：一种盆栽湿度监测仪，包括湿度传感器9，用于信号处理的控制电路板13，显示湿度范围的三色发光二极管5，湿度异常报警器6和手动监测按钮2，湿度传感器9和手动监测按钮2连接在控制电路板13输入端，报警器6和三色发光二极管5连接在控制电路板13的输出端，湿度传感器9使用电容式传感器，该湿度传感器9设置有长条型的探杆3，探杆3包括两根导电金属感应片11和包裹在两根导电金属感应片11外的耐腐蚀绝缘外壳，探杆3上设置有刻度7，控制电路板13包括湿度传感器，模数转换芯片10和微控制器14，湿度传感器9测得的模拟信号通过模数转换芯片10转换成数字信号，再由微控制器14进行信号分析，进而点亮代表不同范围值的三色发光二极管5。

本实用新型的盆栽湿度监测仪，为了适用不同盆栽植物对湿度的需要，所述探杆设置为长条型状，并在探杆上设置有刻度，由于水在土壤渗透的越深，表示土壤湿度越大，即湿度要求越高的盆栽植物，就将探杆插入越深的土壤。

湿度传感器9为电容式传感器，电容式传感器的两根导电金属感应片11在本实施例使用环氧树脂材料包裹，使得导电金属感应片11不直接与土壤接触，大大延长了盆栽湿度监测仪的寿命。根据土壤湿度的变化引起土壤中水分张力变化的特性，采用湿度传感器9实时进行水分张力信号的采集，由于采集的张力信号为模拟信号，可通过模数转换芯片10（如AD7705芯片）和微控制器14（低功耗的MSP430单片机）进行转换成可以识别的数字信号，微控制器14判断所测湿度值是否在设置的合适湿度范围内，来确定点亮三色发光二极管5的那种颜色。测试者可以根据三色发光二极管5的发光颜色来判断土壤的湿度范围是否合适，以至于能判断土壤中水分是否合适。盆栽湿度监测仪每隔20秒自动判断土壤的湿度，给三色发光二极管5一次闪烁信号，也可手工按下手动监测按钮2，盆栽湿度监测仪即时对土壤湿度进行检测，给三色发光二极管5一次闪烁信号，这样可以让主人立即知晓土壤水分含量范围。

在盆栽湿度监测仪测试过程中，如果所测的值低于设置的合适湿度范围，即为缺水状态，指示灯亮红，20s闪一次，同时让报警器发出声音，20s响一次，提醒主人需要给盆栽植物浇水；在浇水过程或平时状态，盆栽湿度达到了设定范围，指示灯亮绿，20s闪一次，这样就可以停止对其浇水或正常；如果不小心将水浇得过多，超过了设定范围，指示灯亮蓝，20s闪一次,根据植物对水分苛刻的程度，酌情对多余水分进行处理。还可手动通过按钮对盆栽湿度监测仪测试进行干预，指示灯亮起，达到即时知晓测试的反馈信息。

在本实施例中湿度传感器的电容量的变化范围是163pF～202pF,所对应的湿度变化百分比为0～100%。由于温度系数的影响,湿度有±1.5%的滞后量，但对测量响应影响较小。

为了符合人们的审美观念和盆栽湿度监测仪的实用性，控制电路板通过“心”型外壳1包装，“心”型面的中部为手动监测按钮2操作位置，“心”型外壳的“心尖”部分为探杆3伸出位置。

由于整个控制板功耗小，为了达到监测仪的小型化，电源12使用2节1.5V的纽扣电池即可，经过测试总电压3v的纽扣电池至少可以使用半年，为了方便插入盆栽土壤内，所述探杆一端和控制电路连接，另一端设置成尖头。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，比如改变外壳形状和颜色，改变探杆长度等，这也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和实用性。

Claims (4)

1.一种盆栽湿度监测仪，包括湿度传感器，电源，用于信号处理的控制电路板，显示湿度范围的三色发光二极管，湿度异常报警器和手动监测按钮，所述湿度传感器和手动监测按钮连接在控制电路板输入端，报警器和三色发光二极管连接在控制电路板的输出端，其特征在于：所述湿度传感器使用电容式湿度传感器，该湿度传感器设置有长条型的探杆，该探杆包括有两块导电金属感应片和包裹在导电金属感应片外的耐腐蚀绝缘外壳，所述探杆上设置有刻度。

2.根据权利要求1所述的盆栽湿度监测仪，其特征在于：所述电源为2节1.5V的纽扣电池。

3.根据权利要求1所述的盆栽湿度监测仪，其特征在于：所述探杆一端和控制电路板连接，另一端设置成尖头。

4.根据权利要求1所述的盆栽湿度监测仪，其特征在于：所述导电金属感应片为铜片。

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