KR200354371Y1 - 유전율식 토양 수분 측정 센서 및 자동 측정 시스템 - Google Patents

유전율식 토양 수분 측정 센서 및 자동 측정 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR200354371Y1
KR200354371Y1 KR20-2004-0009097U KR20040009097U KR200354371Y1 KR 200354371 Y1 KR200354371 Y1 KR 200354371Y1 KR 20040009097 U KR20040009097 U KR 20040009097U KR 200354371 Y1 KR200354371 Y1 KR 200354371Y1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
soil moisture
soil
sensor
condenser
data
Prior art date
Application number
KR20-2004-0009097U
Other languages
English (en)
Inventor
오동식
김이열
엄기철
Original Assignee
(주)웨더텍
대한민국(관리부서:농촌진흥청)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)웨더텍, 대한민국(관리부서:농촌진흥청) filed Critical (주)웨더텍
Priority to KR20-2004-0009097U priority Critical patent/KR200354371Y1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR200354371Y1 publication Critical patent/KR200354371Y1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G01N27/223—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A01G25/16—Control of watering
    • A01G25/167—Control by humidity of the soil itself or of devices simulating soil or of the atmosphere; Soil humidity sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
    • G01N27/121—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid for determining moisture content, e.g. humidity, of the fluid
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G01N27/221—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance by investigating the dielectric properties
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/24—Earth materials
    • G01N33/246—Earth materials for water content

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

본 고안은 토양 수분 측정 센서에 토양을 매질로 하는 토양 수분 센서용 콘덴서와 공기를 매질로 하는 표준 콘덴서를 구성하고, 각각의 콘덴서에 고주파 신호를 발진시켜 상기 두 콘덴서에서의 고주파 신호에 대한 주파수 또는 주기를 측정하고 비교하여 그 값을 정전용량으로 변환시키고 상기 토양내의 수분 함유량을 정량화 시킴으로써, 토양 수분을 자동으로 감응하고 수분 측정 데이터를 기록하며 출력하여 토양의 수분 상태를 보다 정확하고 실시간으로 파악할 수 있는 토양 수분 측정 센서에 관한 것이다.
본 고안에 따르면, 토양 수분 측정 센서에 토양을 매질로 하는 토양 수분 센서용 콘덴서와 공기를 매질로 하는 표준 콘덴서를 구성하고, 각각의 콘덴서에 고주파 신호를 발진시켜 상기 두 콘덴서에서의 고주파 신호에 대한 주파수 또는 주기를 측정하고 비교하여 그 값을 정전용량으로 변환시키고 상기 토양내의 수분 함유량을 정량화 시킴으로써, 토양 수분을 자동으로 감응하고 수분 측정 데이터를 기록하며 출력하여 토양의 수분 상태를 보다 정확하고 실시간으로 파악할 수 있는 토양 수분 측정 센서가 제공되는 효과가 있다.

Description

유전율식 토양 수분 측정 센서 및 자동 측정 시스템{A DIELECTRIC SOIL MOISTURE MEASURING SENSOR AND REMOTE REAL-TIME DATA TRANSFERRING PROGRAMMED SYSTEM}
본 고안은 유전율을 탐지하여 토양의 수분함량을 측정하는 정전 용량식(Electric Field Capacity)센서를 부착한 토양 수분함량 측정 장치 및 토양 수분함량 자동 측정 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토양의 수분 변화에 따라 토양내 유전율이 변한다는 물리학적 이론을 근거로, 토양을 매질로 하는 콘덴서와 공기를 매질로 하는 표준 콘덴서에 고주파 신호를 각각 발진시켜 상기 두 콘덴서에서의 유전율 차이에 따른 각각의 정전 용량 값을 산출하고, 산출된 정전 용량 값에 따른 상기 고주파 신호의 주파수 또는 주기를 측정하여 소정의 공식을 통하여 상기 토양내의 수분 함유량을 측정하는 유전율식 토양 수분 측정 센서 및 자동 측정 시스템에 관한 것이다.
최근 들어 지구온난화, 엘니뇨, 오존층 파괴 등 지구의 기후 환경이 급속도로 이상 조짐을 보이면서 기상 이변이 곳곳에서 속출하고 있는 상태이다. 이는 급속한 산업화로 인한 무분별한 화석 연료의 남용, 각종 환경 오염이 그 원인인데, 농업과 산림자원에도 큰 영향을 미치고 있다.
이러한 기상이변에 따른 지구온난화로 인해 극심하게 더운 날과 추운 날의 발생 빈도가 증가하고 있고, 기온의 상승으로 물의 순환이 촉진되어 어느 특정지역에서 극심한 가뭄과 홍수홍수가 빈번하게 발생되고 있다. 열대와 적도 지역에서 기온상승에 의한 증발량 증가로 곡물재배를 할 수 없을 정도로 토양 수분 낮아져 곡물 생산량 감소가 예상되고 있고, 중국북부, 유럽서부, 미국남부, 호주서부, 남부아프리카 지역 등에서 곡물 생산이 감소되어 세계 곡물 가격에 막대한 영향을 미칠 것으로 예상된다.
이러한 기상 이변을 우리가 직접적으로 막을 수는 없겠지만, 그에 따른 피해는 사전 준비를 하여 충분히 예방할 수가 있다. 기상변이에 따른 지역별 물과부족 발생빈도를 상시 모니터링을 통하여 확률적으로 통계 정론화 함으로써 과부족을 예측하고, 그에 따른 물의 비축 또는 사용을 지역별로 합리적으로 조정하는 물관리체계를 수립하므로써 사전예방의 효과를 걷울 수 있을 것이다. 그러한 일례로 농작물의 재배에 중요한 요소인 토양 수분토양수분 함유량을 측정하고 관리하기 위하여 기존에도 여러 장치들이 있었다.
기존의 토양 수분 계측 방법으로는 건조평량법, 토성별 감촉에 의하여 토양 수분을 평가하는 감촉법, 석고 블록 모세관 공극에 흡수된 수분의 전기 전도도로 측정하는 방법, 초벌구이 다공질 컵(porous cup) 수분 장력계 방법, 중성자 측정(neutron probe) 방법 등이 있다.
건조평량법으로 수분의 중량 백분율을 구하는 방법은 오래 동안 수분 측정의 대표적인 방법으로 자리하였지만 그 절차가 번거롭고 시간이 오래 걸려서 불편함을 초래하였고, 토성별 감촉에 의하여 토양 수분을 평가하는 감촉법은 평가하는 사람마다의 개인 편차가 크고 상당한 훈련이 요구되어 비효율적이다. 비교적 간편한 방법으로 석고 블록 모세관 공극에 흡수된 수분의 전기 전도도로 측정하는 방법은 석고 블록의 공극이 매우 미세하여 토양 수분 장력이 낮을 때에는 거의 모든 공극이 포화되어 만족스럽지 못한 결과를 초래한다는 단점이 있고, 초벌구이 다공질컵(porous cup) 수분 장력계 방법도 관개 시점 판별 등에 널리 채택되지만 수분 장력이 1기압 보다 높은 영역에서 작동하지 않는다는 단점이 있다. 70년대 초에 개발된 중성자 측정(neutron probe) 방법은 첨단 기술이라 하여 우리 나라에도 그 기기가 도입되었지만 초기 보정(calibration)절차가 까다롭고 운반 측정 조작이 번거롭고 가격이 상당한 고가이어서 일반에 널리 사용되지 못하고 있다는 단점이 있다.
또한 최근 선진국에서의 토양 수분 측정장치로는 기가 헤르쯔(gigaGiga Herz) 전자장에서 이온의 이동은 무시할 정도로 적어져서 물 분자 회전운동에 따른 물의 유전 특성만 부각되는 원리에 따라 원리를 이용하여 기가헤르쯔 정도의 고에너지 주파수를 토양에 삽입한 무피복 철봉을 토양 콘덴서로 삽입된 센서에 발사하여 토양수분에 따른 유전율의 정도에 따라 반사되어 오는 주파수의 수에 따라 시간차 또는 전압차를 분석하는 TDR(Time Domain Reflectometry) 이라는 명칭의 수분 센서가 개발되었다. 원래의 TDR은 콘덴서에 의해 전자파가 변형되는 원리를 이용하여 토양 콘덴서로 변형된반사되어 오는 전자파를 간단히 증폭한 후 오실로스코프로 읽는 방법으로 토양 수분을 정량화 하는데, 이에 필요한 장비가 비교적 복잡하고 고가라는 단점이 제기되어 왔다.
이러한 이유로 말미암아 보다 간편하고 조작과 절차가 간단하며, 빠른 시간 내에 정확한 데이터를 측정하고 수집할 수 있는 저가의 토양 수분 측정 장치의 개발과 도입이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 고안은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 토양 수분 측정 센서에 토양을 매질로 하는 토양 수분 센서용 콘덴서와 공기를 매질로 하는 표준 콘덴서를 구성하고, 각각의 콘덴서에 고주파 신호를 발진시켜 상기 두 콘덴서에서의 고주파 신호에 대한 주파수 또는 주기를 측정하고 비교하여 그 값을 정전용량으로 변환시키고 상기 토양내의 수분 함유량을 정량화 시킴으로써, 토양 수분을 자동으로 감응하고 수분 측정 데이터를 기록하며 출력하여 토양의 수분 상태를 보다 정확하고 실시간으로 파악할 수 있는 토양 수분 측정 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 고안에 따른 토양 수분 측정 센서는 비파괴적이며 반영구적으로 사용 가능한 토양 수분 센서를 사용하여 비용의 절감과 장치의 안정성을 제공하고, FD(Frequency Domain)식 안정성 있는 센서의 개발로 인하여 미국이나 유럽 등 선진국에서 통용되고 있는 TDR(Time Domain Reflectometry)식 센서보다 생산비를 크게 절감하여 일반 농가에도 널리 보급할 수 있는 대중적인 토양 수분 측정 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 고안에 따른 토양 수분 측정 자동 측정 시스템은 토양의 수분 함유량을 측정하는 토양 수분 측정 센서, 상기 토양 수분 측정 센서와 RS-485 통신으로 연결되어 측정된 수분데이터를 저장하고 관리하는 데이터로거 단말기, 상기 데이터로거 단말기와 인터넷 등의 통신망으로 연결되어 토양 수분데이터를 수신하여 관리하고 정보를 생성하는 사용자 PC로 구성되어 토양의 수분 상태를 원거리에서도 사용자가 농작물 재배와 동시에 연속적으로 실시간 파악할 수 있고, 토양 수분 자동 측정에 의한 자동관개 제어센서로 발전 가능한 토양 수분 자동 측정 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 종래기술에 따른 유전체에서 전자계의 교류 변화에 따른 모멘트성분의 정렬을 도시한 도면이다.
도 2는 본 고안에 따른 토양 수분 측정 센서의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 상기 도2에서 나타낸 토양 수분 측정 센서의 실제 사진을 도시한 도면이다.
도 4는 상기 도2에서 명시된 토양 수분 측정 센서의 발진부에 포함되는 RC 발진회로를 도시한 회로도이다.
도 5는 토양 수분 측정 센서를 포함하는 토양 수분 자동 측정 시스템의 전체 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 상기 도5에 도시된 토양 수분 자동측정 시스템에 포함된 데이터로거 단말기의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 7은 본 고안의 토양 수분 자동측정 시스템의 사용자 PC에 설치되는 토양 수분 자동 측정 프로그램을 도시한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
210 : 발진부
220 : 토양 수분 센서용 콘덴서
230 : 표준콘덴서
240 : 측정부
250 : 통신부
상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 고안은 토양을 매질로 하는 토양 수분 센서용 콘덴서와, 상기 토양 수분 센서용 콘덴서와 병렬로 연결되고, 공기를 매질로 하는 표준 콘덴서와, 상기 토양 수분 센서용 콘덴서 및 상기 표준 콘덴서와 연결되어 각각의 콘덴서에 고주파 신호를 송출하기 위한 발진부와, 상기 발진부에서 송출되고, 상기 토양 수분 센서용 콘덴서 및 상기 표준 콘덴서를 경유한 상기 고주파 신호의 주파수를 측정함으로써 상기 토양의 수분함량을 측정하기 위한 측정부와, 상기 측정부에서 측정된 데이터를 외부의 단말기로 전송하기 위한 통신부로 구성되는 토양 수분 측정 센서를 제공하고, 상기 토양 수분 센서용 콘덴서는 플라스틱 파이프로 피복된 같은 규격의 스테인레스 봉 2개 및 상기 스테인레스 봉과 같은 규격의 무피복 스테인레스 접지봉 1개로 구성되고, 상기발진부는 저항과 콘덴서를 포함하는 발진회로에서 상기 토양 수분 센서용 콘덴서 및 상기 표준 콘덴서에 고주파를 발진시키는 것을 특징으로 하고, 상기 측정부는 토양의 수분 함유량에 따라 변하는 토양의 유전율에 따른 정전용량, 즉 토양 수분 센서용 콘덴서의 총용량과, 상기 표준 콘덴서의 정전용량을 비교한 상대적 용량을 측정하여 상기 토양의 수분 값을 정량화 시키는 것을 특징으로 하는 토양 수분 측정 센서를 제공한다.
본 고안의 다른 일측면에 따른 토양 수분 자동 측정 시스템은, 토양의 수분을 측정하는 토양 수분 측정 센서와, 상기 토양 수분 측정 센서에서 측정된 각종 데이터를 저장하고, 원거리의 사용자 PC로 상기 데이터를 전송하는 데이터로거 단말기와, 토양의 수분 함유량을 측정하고 관련정보를 관리할 수 있는 기능의 전용 소프트웨어를 통하여 각 지역의 토양 수분함량 데이터를 자동으로 수집하고 관리하는 사용자 PC로 구성되는 것을 특징으로 하고, 상기 데이터로거 단말기는, 상기 토양 수분 측정 센서와 RS-485 통신으로 연결되어 토양의 수분함량 데이터를 수신하고, 상기 사용자 PC로 상기 데이터를 송신하고 제어 명령을 수신하는 통신부와, 상기 통신부에서 수신한 각각의 토양 수분함량 데이터를 저장하고 유지하는 저장부와, 상기 통신부로부터 수신된 상기 제어 명령에 따라 상기 토양 수분 측정 센서의 동작을 제어하는 제어부로 구성되고, 상기 토양 수분 측정 센서로부터 1초에 한번씩 데이터를 수집하여, 매 1분, 10분마다 상기 데이터를 평균한 값으로 연산하여 보다 정확한 토양 수분 함유량을 실시간으로 측정하는 것을 특징으로 한다.
본 고안에서 널리 사용되는 유전율(Permittivity)이라 함은유전체(Dielectric Material), 즉 부도체의 전기적인 특성을 나타내는 중요한 특성값을 지칭하는 개념이다. 유전율은 직류(DC)전류에 대한 전기적 특성을 나타내는 것이 아니라 AC 전류, 특히 교류 전자기파의 특성과 직접적인 관련이 있다.
도 1을 참조하면, 유전체(부도체)(120)에서의 유전율의 의미를 개념적으로 이해할 수 있다. 평소에 임의의 방향으로 각자 흩어져있던 + - 모멘트(moment)성분(130)은 외부에서 걸린 전자계의 교류 변화(110)에 맞추어 정렬된다. 이렇듯 외부의 전자계의 변화에 대해 물질 내부의 + - 모멘트가 얼마나 민감하게 잘 반응(정렬)되느냐의 정도를 유전율이라고 표현한다. 유전율은 복소수로 정의되며, 다음과 같은 수식으로 나타낸다.
(비유전율)
유전율의 실수부는 전자파의 파장과 전파(Propagation)에 관련된 항목이며, 허수부는 손실과 관련된 항목이다. 실제로는 유전율 전체 값을 사용하기 보다는 언제나 일정한 ε0를 제외한 값, 비유전율 εr만을 특성값으로 사용한다.
위의 수식과 설명에서 보여지듯이 실제로는 비유전율 값만을 특성 지표로 사용한다. 비유전율이란 공기를 1로 놓고 그에 비례한 각 유전체의 유전율을 의미하는 것으로서, 일정한 수치가 곱해져 있는 전체 유전율보다 비교적 간단하게 표현되게표현되기 때문에 널리 사용된다. 비유전율의 실수부와 허수부 역시 유전율과 똑같이, 실수는 전파(propagation)에 관련되고, 허수는 손실(Loss)에 관련되는 항목이다. 유전율이 높다는 의미는 기본적으로 전기에너지가 잘 전달된다는 의미로 이해할 수 있다. 이것은 교류(AC)와 직류(DC)의 관점에서 파악될 수 있는데, 직류(DC)의 개념에서는 미세한 입자전류로서 에너지가 좀더 잘 흐른다는 의미로 해석되고, 교류(AC)의 개념에서는 전자파의 파장이 더 짧아져서 진행을 방해하는 것으로 해석된다. 예를 들어 유전율이 낮은 흙에서는 전기가 잘 흐르지 않고 전자파는 잘 투과하지만, 수분에 젖어 유전율이 상승된 토양의 경우에는 점차 전기가 흐르기 시작하며 전자파는 잘 투과되지 않는다.
고정된 거리만큼 전기적으로 격리된 한 쌍의 금속체를 콘덴서라 부르는데, 한 금속체에서 q 만큼의 전하를 떼어 다른 금속체로 옮기게 되면 두 금속체는 각각 -q, +q만큼 대전되며, 두 금속체 사이에는 △Φ 만큼의 전위차가 생기는데 이때 이 금속체 쌍이 갖는 콘덴서 용량은 C = q/△Φ 로 정의된다. 콘덴서 용량의 기본단위인 F(Faraday)는 1 coulomb의 전하를 옮겼을 때 1 volt의 전위차가 발생하는 경우이다.
동일한 공간 배치의 금속 쌍으로 된 콘덴서이라도 그 용량은 그 사이를 메우는 매질의 특성에 따라 다른데, 매질이 공기이거나 진공상태일 때 그 값이 가장 적다. 어떤 물질의 유전율 ε은 콘덴서 용량에 영향을 주는 매체의 특성을 의미하며 ε=C/C` 에서와 같이 매체가 진공일 때 콘덴서 용량(C`)과 매체가 해당 물질일 때의 콘덴서용량(C)와의 비로 정의된다.
유전율은 여러 개의 분자의 Dipole Moment를 벡터 합산한 힘과 연관되어 있으므로 균일한 혼합물의 유전율은 구성 성분 개개의 유전율의 가중 평균과 같다. 따라서 고상율(固相率) s가 일정한 토양의 유전율은 액상율 m과 일차 함수의 관계에 있다.
ε(bulk-soil) = m*ε(water) + s*ε(soil)
토양은 자기와 유사하므로 그 유전율이 10 이하로 기대되지만, 물은 그 값이 78로 매우 크다. 따라서 수분을 포함한 토양을 매체로 하는 콘덴서라면 그 용량은 토양에 함유된 수분함량에 따라 변하게 된다. 상기와 같은 이유로 토양이 매체인 콘덴서 용량을 측정하여 위와 같은 식에 따라 수분 함량을 측정할 수 있다.
다만 이런 방법을 실용화하기 전에 주의하여야 할 점은 물의 유전율은 온도에 따라 상당히 변한다는 점이다. 대부분의 물질의 경우 온도가 높아지면 물처럼 유전율이 감소하지만 그 반대의 물질도 있고, 진공의 유전율은 온도의 변화에 상관없이 항상 1을 유지한다.
또한 본 고안에서 널리 사용되는 RS-485 통신(520)이라 함은 범용 비동기화 송수신기(UART)에서 나오는 디지털 신호를 외부와 인터페이스 시키는 전기적인 신호방식을 지원하는 통신방식을 지칭하는 개념이다.
일반적으로 마이크로 프로세서는 주변장치를 통해서 외부와 정보를 교환할 수 있으며, 정보를 외부와 교환하는 방법으로는 병렬 통신과 직렬 통신 2가지로 나눌 수 있다. 컴퓨터내의 장치와 정보교환을 할 때는 통상적으로 고속의 통신속도를 필요로 하여 한꺼번에 많은 정보를 처리할 수 있는 병렬 통신 방식을 주로 쓴다.
하지만 이러한 병렬 통신 방식은 그 통신 거리의 제한성, 구현상의 기술적인 어려움과 고비용, 고속을 필요로 하지 않는 경우의 어플리케이션 등의 이유로 모든 경우에 상기 병렬 통신 방식을 사용할 수 없다는 단점이 있을 수 있다. 이러한 이유로 컴퓨터가 외부와의 통신을 할 때는 직렬 통신 방식을 많이 사용한다.
직렬 통신 방식이란 데이터 비트를 1개의 비트단위로 외부와 송, 수신하는 방식으로써 구현하기가 쉽고, 장거리의 통신에 유리하며, 기존의 통신선로(전화선등)를 쉽게 활용할 수가 있어 비용의 절감이 크다는 장점이 있다. 직렬 통신의 대표적인 것으로 모뎀, LAN, RS-232 및 X.25 등이 있다. 직렬 통신을 크게 구분하여 보면 비동기식 방식과 동기식 방식 2가지로 나누어지는데 비동기식 방식의 대표적인 예가 RS-232 이다.
UART(310)에서 나오는 신호는 보통 TTL (Transistor and Transistor Logic) 신호 레벨을 갖기 때문에 노이즈에 약하고 통신거리에 제약이 있다. 이러한 TTL 신호를 입력 받아 노이즈에 강하고 장거리 통신을 가능하게 해주는 인터페이스를 선로구동기/수신기(LINE DRIVER/RECEIVER)라 부르며 이중 대표적인 것이 RS-422 및 RS-485가 있다.
본 고안은 이중에서 RS-485 방식을 취하고 있는데, RS-485인 경우 양방향 통신(Full Duplex)이 아닌 반 양방향 통신(Half Duplex) 전송 방식을 지원하기 때문에 멀티포인트 버스를 사용하게 되어 하나의 버스에 여러 개의 마스터가 연결되어 사용할 수 있다. 이러한 특징으로 인해 하나의 데이터로거 단말기 내에 다수의 토양 수분 측정 센서를 연결할 수 있게 되어 본 고안은 RS-485 통신방식을 사용하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 토양 수분 측정 센서 및 자동 측정 시스템의 바람직한 실시실시 예에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 고안에 따른 토양 수분 측정 센서의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
본 고안의 바람직한 일실시 예에 따른 토양 수분 측정 센서는 크게 토양을 매질로 하여 토양의 수분값을 정전용량으로 정량화시키는 콘덴서인 토양 수분 센서용 콘덴서(220), 일반적인 공기를 매질로 하는 표준 콘덴서(230), 상기 토양 수분 센서용 콘덴서와 표준 콘덴서에 고주파 신호를 발진시켜주는 발진부(210), 상기 토양 수분 센서용 콘덴서의 정전용량과 상기 표준 콘덴서의 정전용량을 측정하여 토양에 포함된 수분값을 정량화시켜 측정하는 측정부(240), 상기 측정부(240)에서 측정된 데이터를 RS-485통신을 이용하여 토양 수분 자동 측정 시스템의 데이터로거(510) 단말기로 전송하는 통신부(250)로 구성될 수 있다.
상기 발진부(210)는 저항과 커패시터로 구성되는 RC형 발진회로를 포함함으로써 1MHz의 고주파를 토양 수분 센서용 콘덴서(220)와 표준 콘덴서(230)에 발진시킨다. 콘덴서의 두 전극을 채우는 매질의 유전율에 따라 변화하는 콘덴서 총용량 값은 변화하고, 상기 콘덴서 총용량 값에 따른 상기 고주파의 주파수 또는 주기를 상기 측정부(240)에서 측정하여 그에 따른 토양 수분함량 값을 산출하게 된다.
도 3은 도 2에 도시된 토양 수분 측정 센서의 실제 사진을 도시한 도면이다.
토양 수분 측정 센서의 외관은 크게 토양을 매질로 하고 두 개의 스테인레스 봉으로 구성된 토양 수분 센서용 콘덴서(310), 상기 도2에 명시된 발진부(210)와 표준 콘덴서(230), 측정부(240), 통신부(250)로 구성되는 본체(320), 외부의 데이터로거 단말기와 RS-485통신으로 연결되어 데이터를 송.수신하는 역할을 하는 케이블(330)로 구성된다.
일반적인 콘덴서의 이상적인 형태는 절연된 두 개의 평행한 넓은 철판을 두 극으로 하는 것이다. 이러한 형태라면 두 극 사이에 형성되는 전기장(electric field)은 균일하고 두 극 사이의 거리가 넓이에 비해 좁으면 주파수가 큰 교류를 통과시켜도 전자파의 발생이 적다. 그러나 그러한 모양이라면 토양을 매질로 하는 콘덴서로 사용하기 위하여 두 극 사이에 토양을 채우기가 어려워져서 현실적으로 구현이 불가능하다.
상기와 같은 이유로 본 고안에 따른 토양 수분 측정 센서의 토양 수분 센서용 콘덴서로 스테인레스 봉을 방수 절연한 플라스틱 파이프(plastic pipe)로 피복하여 일정한 간격으로 나란히 토양에 박아 음양반전(陰陽反轉)형 고주파 교류와 연결된 두 극으로 하였다. 이러한 센서의 두 극 사이에 고주파 교류를 연결하면 콘덴서 봉은 전자파를 발생하는 안테나 역할을 하며 또한 발생한 전자파를 수신하는 역할도 하게 되어 크로스 토킹(cross talking)식의 전파 영향을 받게 된다. 상기와 같은 간섭을 줄이려면 철망으로 안테나를 둘러싸서 외부 전파를 차단 접지하여야 하지만 제작과 사용에 있어 현실적인 어려움이 제기되므로 간단히 무피복 스테인레스 봉을 접지선으로 한 것이다.
도4는 상기 도2에서 명시된 토양 수분 측정 센서의 발진부에 포함되는 RC 발진회로를 도시한 회로도이다.
본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 RC 발진회로는 크게 제1 저항(Rs)(410), 제2 저항(Rtc)(420), 커패시터(430), 프로세서(440)로 구성된다. 상기 프로세서(440)는 일례로 MC14521(Motorola, 1979)가 사용되어 고주파를 발진시키게 된다. 상기 회로의 외부 저항인 제1 저항(Rs)(410)과 제2 저항(Rtc)(420)의 용량은 광범위할 수 있지만, Rs≥2Rtc의 조건을 만족시켜야 한다. 상기 커패시터(430)에는 상기 토양 수분 센서용 콘덴서(220)와 표준 콘덴서(230)를 병렬로 경유하여 연결시킨다.
도 4의 RC 발진회로에서 발진 주파수의 역수인 주기(period)는 콘덴서의 총용량에 정비례한다. 즉, 토양의 유전율이 수분함량과 일차식의 관계에 있다면 토양 수분 센서용 콘덴서(220)와 연결된 발진기의 주기는 수분함량 에 정비례적 일차함수의 관계에 있게 된다.
프로세서 MC14521(440)은 발진 및 분주(frequency division)용 IC로서 Q20(441), Q23(442), Q24(443) 단자에선 각각 220,223, 224발진에 1개 파가 주기적으로 반복하여 발생한다. 따라서 주기는 이들 단자에서 발생하는 파의 주기를 측정하여 쉽게 알 수 있다.
본 고안의 다른 측면의 일실시예에 따른 실제 RC 발진회로는 약간의 보조회로를 추가하여 구성할 수도 있다. 그 내역은 Q20(441), Q23(442), Q24(443) 단자에서 나오는 출력을 74LS04를 경유 증폭하여 Q20(441)단자에는 원거리의 CPU에 연결하여 CPU의 시계로 주기를 측정하여 콘덴서 용량을 측정할 수 있으며, Q23(442) 및 Q24(443)의 신호는 리드 계전기(reed relay)를 구동하게 하는데 이들 계전기의 하나는 토양 수분 센서 콘덴서(220)를, 다른 하나는 표준 콘덴서(230)를 상기 RC발진회로에 연결하게 한다.
상기 두 개의 계전기가 작동하는 방식은 1)모두 off되는 경우, 2)Q23만 on되는 경우, 3)Q24만 on되는 경우, 4)모두 on되는 경우의 4가지 경우가 있다. 상기 각각의 경우에 따른 측정 내역은 1)RC발진 회로 내에서 생기는 불가피하게 생기는 최저콘덴서용량, 2)최저용량+센서용량,3)최저용량+표준용량, 4)최저용량+센서용량+표준용량 의 4가지 경우로 측정된다. 상기 측정된 용량에서 토양 수분 센서 콘덴서의 용량을 측정하기 위하여 2)-1) 및 4)-3) 의 방법이 있고, 표준 콘덴서의 용량을 측정하기 위하여 3)-1) 및 4)-2)의 방법을 사용한다. 상기 각각 두 가지 방법으로 측정하여 센서용량/표준용량으로 정의된 표준용량에 비교한 상대적 센서용량을 측정하게 된다. 이런 절차를 영점 조정후 표준화 과정이라 부를 수 있는데, 이런 과정을 거치면 영점이 항상 검증되고, IC의 노후화에 따른 장기 편차(drift)가 배제되며, 표준 콘덴서 유전율의 온도 의존성이 물의 유전율의 온도 의존성과 유사할 경우에 온도 변화에 따른 편차를 줄일 수 있다.
도 5는 토양 수분 측정 센서를 포함하는 토양 수분 자동 측정 시스템의 전체 구성을 도시한 도면이다.
본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 토양 수분 자동 측정 시스템은 크게 토양의 수분 함유량을 측정하는 상기 토양 수분 측정 센서(520), 상기 토양 수분 측정 센서(520)와 RS-485통신으로 연결되어 측정된 토양 수분 함유량 등의 데이터를 수신하여 저장하고 유지하는 데이터로거 단말기(510), 상기 데이터로거 단말기(510)와 소정의 통신망(530)으로 연결되어 토양 수분 함유량 등의 데이터를 수신하고 각종 정보를 사용자에게 전달하는 사용자 PC(540)로 구성된다.
상기 데이터로거 단말기(510)에 RS-485통신으로 연결되는 토양 수분 측정 센서(520)는 토양에 심어지는 깊이에 따라 다수로 설치될 수 있다. 일례로 토양에 심어지는 깊이는 50mm(521), 100mm(522), 150mm(523), 200mm(524), 250mm(525), 300mm(526) 로써 측정하는 장소의 환경에 따라 그 개수와 깊이를 조절하여 다수로 설치될 수 있다.
상기 데이터로거 단말기(510)와 사용자 PC(540)을 연결하여 주는 소정의 통신망(530)은 데이터의 송신과 수신을 원활하게 수행하여 주는 네트워크 수단으로서, 유선 인터넷 또는 무선 인터넷 또는 CDMA 1x 또는 EV-DO 이동통신망, 블루투스(Bluetooth) 방식 등을 모두 포함하는 개념이다.
상기 사용자 PC에는 도 7에 도시된 토양 수분 자동 측정 프로그램이 포함되어 있어, 토양의 온도, 수분 함유량, 토양수분함유량을 나타낸 그래프 등의 다양한 정보를 사용자에게 실시간으로 나타내어 사용자가 토양의 수분 함유량을 관리할 수 있게 한다.
도 6은 도 5에 도시된 토양 수분 자동측정 시스템에 포함된 데이터로거 단말기(510)의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 상기 데이터로거 단말기(610)는 크게 토양의 수분 함유량과 각종 데이터를 저장하고 유지하는 저장부(620), 사용자 PC로부터 제어명령을 수신하여 토양 수분 측정 센서와 일련의 내부 동작을 제어하는 제어부(630), 상기 토양 수분 측정 센서와 연결되는 RS-485 통신포트(641)를 포함하고, 상기 사용자 PC와 소정의 통신망(PSTN)으로 연결되는 연결부(642)를 포함하는 통신부로 구성된다.
또한 상기 데이터로거 단말기(510)는 상기 토양 수분 측정 센서로부터 1초에 한번씩 데이터를 수집하여, 매 1분, 10분마다 상기 데이터를 평균한 값으로 연산하는 것을 특징으로 한다. 이러한 과정을 거쳐 보다 정확하고 신속하게 실시간으로 토양의 수분 함유량을 측정하고 나타낼 수 있게 된다.
도 7은 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 토양 수분 자동측정 시스템의 사용자 PC에 설치되는 토양 수분 자동 측정 프로그램을 도시한 도면이다.
상기 토양 수분 자동 측정 프로그램은 토양의 온도, 수분 함유량, 토양수분함유량을 나타낸 그래프 등의 다양한 정보를 사용자에게 실시간으로 나타내 주어 사용자가 토양의 수분 함유량을 신속하고 정확하게 관리할 수 있게 해주는 것을 특징으로 한다.
상기 기술된 바와 같이, 토양의 유전율을 이용한 수분 측정 센서와 측정된 데이터를 유지하는 데이터로거 단말기, 원거리에 설치되어 사용자가 측정된 데이터를 볼 수 있고 관리할 수 있게 하는 토양 수분 자동 측정 프로그램을 포함한 사용자 PC로 구성되는 토양 수분 자동 측정 시스템을 전국의 곳곳에 설치함으로써, 토양의 수분 함유량을 실시간으로 관측하고 관리하여 농작물을 재배하는 농가에 유용한 정보를 전달하고, 가뭄대비에 적절히 대비함으로써 토양 수분 관리업무의 향상에 큰 도움이 되는 것은 당업자에게 자명하다.
본 고안에 따르면, 토양 수분 측정 센서에 토양을 매질로 하는 토양 수분 센서용 콘덴서와 공기를 매질로 하는 표준 콘덴서를 구성하고, 각각의 콘덴서에 고주파 신호를 발진시켜 상기 두 콘덴서에서의 고주파 신호에 대한 주파수 또는 주기를 측정하고 비교하여 그 값을 정전용량으로 변환시키고 상기 토양내의 수분 함유량을 정량화 시킴으로써, 토양 수분을 자동으로 감응하고 수분 측정 데이터를 기록하며 출력하여 토양의 수분 상태를 보다 정확하고 실시간으로 파악할 수 있는 토양 수분 측정 센서가 제공된다.
또한 본 고안에 따른 토양 수분 측정 센서는 비파괴적이며 반영구적으로 사용 가능한 토양 수분 센서를 사용하여 비용의 절감과 장치의 안정성을 제공하고, FD(Frequency Domain)식 센서의 개발로 인하여 미국이나 유럽 등 선진국에서 통용되고 있는 TDR(Time Domain Reflectometry)식 센서보다 생산비를 크게 절감하여 일반 농가에도 널리 보급할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한 본 고안에 따른 토양 수분 측정 자동 측정 시스템은 토양의 수분 함유량을 측정하는 토양 수분 측정 센서, 상기 토양 수분 측정 센서와 RS-485 통신으로 연결되어 측정된 수분데이터를 저장하고 관리하는 데이터로거 단말기, 상기 데이터로거 단말기와 인터넷 등의 통신망으로 연결되어 토양 수분데이터를 수신하여 관리하고 정보를 생성하는 사용자 PC로 구성되어 토양의 수분 상태를 원거리에서도 사용자가 농작물 재배와 동시에 연속적으로 실시간 파악할 수 있고, 토양 수분 자동 측정에 의한 자동관개 제어센서로 발전 가능한 효과를 얻을 수 있다.
이상과 같이 본 고안은 비록 한정된 실시실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 고안은 상기의 실시실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 고안 사상은 아래에 기재된 실용신안등록청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 고안 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (6)

  1. 토양 수분 측정 센서에 있어서,
    토양을 매질로 하는 토양 수분 센서용 콘덴서;
    상기 토양 수분 센서용 콘덴서와 병렬로 연결되고, 공기를 매질로 하는 표준 콘덴서;
    상기 토양 수분 센서용 콘덴서 및 상기 표준 콘덴서와 연결되어 각각의 콘덴서에 고주파 신호를 송출하기 위한 발진부; 및
    상기 발진부에서 송출되고, 상기 토양 수분 센서용 콘덴서 및 상기 표준 콘덴서를 경유한 상기 고주파 신호의 주파수를 측정함으로써 상기 토양의 수분함량을 측정하기 위한 측정부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 토양 수분 측정 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 토양 수분 측정 센서는,
    상기 측정부에서 측정된 데이터를 외부의 단말기로 전송하기 위한 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토양 수분 측정 센서.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 토양 수분 센서용 콘덴서는,
    플라스틱 파이프로 피복된 같은 규격의 스테인레스 봉 2개 및 상기 스테인레스 봉과 같은 규격의 무피복 스테인레스 접지봉 1개로 구성되고,
    상기 발진부는,
    저항과 콘덴서를 포함하는 발진회로에서 상기 토양 수분 센서용 콘덴서 및 상기 표준 콘덴서에 고주파를 발진시키는 것을 특징으로 하는 토양 수분 측정 센서.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 측정부는,
    상기 토양의 수분 함유량에 따라 변하는 토양의 유전율에 따른 정전용량, 즉 토양 수분 센서용 콘덴서의 총용량과, 상기 표준 콘덴서의 정전용량을 비교한 상대적 용량을 측정하여 상기 토양의 수분 값을 정량화 시키는 것을 특징으로 하는 토양 수분 측정 센서.
  5. 토양 수분 자동 측정 시스템에 있어서,
    토양의 수분을 측정하는 토양 수분 측정 센서;
    상기 토양 수분 측정 센서에서 측정된 데이터를 저장하고, 원거리의 사용자 PC로 상기 데이터를 전송하는 데이터로거 단말기; 및
    전용 소프트웨어를 통하여 각 지역의 토양 수분함량 데이터를 자동으로 수집하고 관리하는 사용자 PC
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 토양 수분 자동 측정 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 데이터로거 단말기는,
    상기 토양 수분 측정 센서와 RS-485 통신으로 연결되어 토양의 수분함량 데이터를 수신하고, 상기 사용자 PC로 상기 데이터를 송신하고 제어 명령을 수신하는 통신부;
    상기 통신부에서 수신한 각각의 토양 수분함량 데이터를 저장하고 유지하는 저장부; 및
    상기 통신부로부터 수신된 상기 제어 명령에 따라 상기 토양 수분 측정 센서의 동작을 제어하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 토양 수분 측정 센서로부터 1초에 한번씩 데이터를 수집하여, 매 1분, 10분마다 상기 데이터를 평균한 값으로 연산하는 것을 특징으로 하는 토양 수분 자동 측정 시스템.
KR20-2004-0009097U 2004-04-01 2004-04-01 유전율식 토양 수분 측정 센서 및 자동 측정 시스템 KR200354371Y1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20-2004-0009097U KR200354371Y1 (ko) 2004-04-01 2004-04-01 유전율식 토양 수분 측정 센서 및 자동 측정 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20-2004-0009097U KR200354371Y1 (ko) 2004-04-01 2004-04-01 유전율식 토양 수분 측정 센서 및 자동 측정 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR200354371Y1 true KR200354371Y1 (ko) 2004-06-24

Family

ID=49432647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20-2004-0009097U KR200354371Y1 (ko) 2004-04-01 2004-04-01 유전율식 토양 수분 측정 센서 및 자동 측정 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR200354371Y1 (ko)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100868032B1 (ko) 2007-04-23 2008-11-19 재단법인 한국건자재시험연구원 시료의 수분량 측정 장치
KR101031809B1 (ko) * 2008-09-02 2011-04-29 (주)바이텍코리아 지중 함수비 측정 장치
KR200456598Y1 (ko) 2009-12-29 2011-11-09 신건철 간이 디지털 증발계
KR101094065B1 (ko) 2011-08-09 2011-12-15 대윤계기산업 주식회사 모바일 단말기를 이용한 단위수량측정시스템
KR101158003B1 (ko) * 2010-06-22 2012-06-25 주식회사 선반도체 정전용량 및 유전율을 이용하여 적설량을 계측하는 방법 및 장치
KR101293741B1 (ko) 2010-03-05 2013-08-16 대한민국 토양수분의 탐지시스템 및 이를 이용한 토양수분 탐지방법
KR101767338B1 (ko) 2016-04-12 2017-08-10 강정철 토양 수분 측정 장치
CN110261447A (zh) * 2019-08-06 2019-09-20 仕达科技(广州)有限公司 水分检测传感器及水分检测系统
WO2019199041A1 (ko) * 2018-04-12 2019-10-17 (주)텔로팜 토양 내 수분 함량 측정 장치
KR20190120932A (ko) * 2018-04-17 2019-10-25 (주) 텔로팜 토양의 전기 전도도 측정 장치
KR20190122335A (ko) * 2018-04-20 2019-10-30 (주) 텔로팜 전기 전도도 측정용 마이크로 프로브 및 이를 구비한 전기 전도도 측정 장치
KR20190122930A (ko) * 2018-04-23 2019-10-31 (주) 텔로팜 식물 수액의 전기 전도도 및 유속 측정용 마이크로 프로브와, 이를 구비한 측정 장치
KR20200056961A (ko) * 2020-05-08 2020-05-25 (주) 텔로팜 토양 내 수분 함량 측정 장치
KR20210041138A (ko) 2019-10-04 2021-04-15 농업회사법인 제론팜 주식회사 토양 수분 측정 센서
US11061057B2 (en) 2016-09-01 2021-07-13 Multipath Co., Ltd. Non-contact type measuring apparatus for conductivity and permittivity of non-conductive fluid using RF signal
KR102418526B1 (ko) * 2021-07-15 2022-07-07 황용희 IoT기반 환경분석용 센서장치

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100868032B1 (ko) 2007-04-23 2008-11-19 재단법인 한국건자재시험연구원 시료의 수분량 측정 장치
KR101031809B1 (ko) * 2008-09-02 2011-04-29 (주)바이텍코리아 지중 함수비 측정 장치
KR200456598Y1 (ko) 2009-12-29 2011-11-09 신건철 간이 디지털 증발계
KR101293741B1 (ko) 2010-03-05 2013-08-16 대한민국 토양수분의 탐지시스템 및 이를 이용한 토양수분 탐지방법
KR101158003B1 (ko) * 2010-06-22 2012-06-25 주식회사 선반도체 정전용량 및 유전율을 이용하여 적설량을 계측하는 방법 및 장치
KR101094065B1 (ko) 2011-08-09 2011-12-15 대윤계기산업 주식회사 모바일 단말기를 이용한 단위수량측정시스템
KR101767338B1 (ko) 2016-04-12 2017-08-10 강정철 토양 수분 측정 장치
US11061057B2 (en) 2016-09-01 2021-07-13 Multipath Co., Ltd. Non-contact type measuring apparatus for conductivity and permittivity of non-conductive fluid using RF signal
KR102143684B1 (ko) * 2018-04-12 2020-08-13 (주) 텔로팜 토양 내 수분 함량 측정 장치
KR20190119411A (ko) * 2018-04-12 2019-10-22 (주) 텔로팜 토양 내 수분 함량 측정 장치
US11549931B2 (en) 2018-04-12 2023-01-10 TELOFARM, Inc. Device for measuring moisture content in soil
WO2019199041A1 (ko) * 2018-04-12 2019-10-17 (주)텔로팜 토양 내 수분 함량 측정 장치
KR20190120932A (ko) * 2018-04-17 2019-10-25 (주) 텔로팜 토양의 전기 전도도 측정 장치
KR102143685B1 (ko) * 2018-04-17 2020-08-13 (주) 텔로팜 토양의 전기 전도도 측정 장치
KR102186469B1 (ko) 2018-04-20 2020-12-04 (주) 텔로팜 전기 전도도 측정용 마이크로 프로브 및 이를 구비한 전기 전도도 측정 장치
KR20190122335A (ko) * 2018-04-20 2019-10-30 (주) 텔로팜 전기 전도도 측정용 마이크로 프로브 및 이를 구비한 전기 전도도 측정 장치
KR20190122930A (ko) * 2018-04-23 2019-10-31 (주) 텔로팜 식물 수액의 전기 전도도 및 유속 측정용 마이크로 프로브와, 이를 구비한 측정 장치
KR102186466B1 (ko) 2018-04-23 2020-12-04 (주) 텔로팜 식물 수액의 전기 전도도 및 유속 측정용 마이크로 프로브와, 이를 구비한 측정 장치
CN110261447A (zh) * 2019-08-06 2019-09-20 仕达科技(广州)有限公司 水分检测传感器及水分检测系统
KR20210041138A (ko) 2019-10-04 2021-04-15 농업회사법인 제론팜 주식회사 토양 수분 측정 센서
KR102217462B1 (ko) * 2020-05-08 2021-02-22 (주) 텔로팜 토양 내 수분 함량 측정 장치
KR20200056961A (ko) * 2020-05-08 2020-05-25 (주) 텔로팜 토양 내 수분 함량 측정 장치
KR102418526B1 (ko) * 2021-07-15 2022-07-07 황용희 IoT기반 환경분석용 센서장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR200354371Y1 (ko) 유전율식 토양 수분 측정 센서 및 자동 측정 시스템
CN106018439B (zh) 微波遥感土壤水分监测系统及其监测方法
US6060889A (en) Sensing water and moisture using a delay line
Dobson et al. Microwave backscatter dependence on surface roughness, soil moisture, and soil texture: Part III-soil tension
Sui et al. Wireless sensor network for monitoring soil moisture and weather conditions
Miller et al. ThetaProbe ML2x
US20030117321A1 (en) Embedded antennas for measuring the electrical properties of materials
CN105758901B (zh) 农田土壤垂直剖面水分测量方法及装置
Tiusanen Wireless soil scout prototype radio signal reception compared to the attenuation model
CN107044866A (zh) 土壤温度、水分和电导率测量装置
CN201417152Y (zh) 便携式多参数农田信息采集仪
CN108918606A (zh) 介电法测定土壤含水量的土壤原位率定曲线的获取方法
JP4194179B2 (ja) 特性測定装置
CN106932447A (zh) 一种栽培基质含水量电导率的复合结构传感器及其复合修正方法
WO2009084971A1 (en) System for measuring soil properties
US11774390B2 (en) Sensor for underground soil measurement
US10605746B2 (en) Plant water sensor
CN206573161U (zh) 一种土壤温度、水分和电导率测量装置
CN108535338A (zh) 粗空间分辨率卫星遥感土壤水分真实性检验方法
Payero et al. Development and application of cell-phone-based internet of things (IoT) systems for soil moisture monitoring
CN103439276B (zh) 一种土壤水分含量的测量方法及传感器
Tomar et al. Development of a low Cost Soil Moisture Sensor
Ni et al. Design and calibration of soil water content sensor based on dual frequency excitation
CN109709113B (zh) 一种土壤水分测量装置及方法
Li et al. Development of a wireless sensor network for field soil moisture monitoring

Legal Events

Date Code Title Description
REGI Registration of establishment
LAPS Lapse due to unpaid annual fee
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100309

Year of fee payment: 6

R401 Registration of restoration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100614

Year of fee payment: 11