SU1397814A1 - Apparatus for measuring the humidity of soil - Google Patents
Apparatus for measuring the humidity of soil Download PDFInfo
- Publication number
- SU1397814A1 SU1397814A1 SU853910279A SU3910279A SU1397814A1 SU 1397814 A1 SU1397814 A1 SU 1397814A1 SU 853910279 A SU853910279 A SU 853910279A SU 3910279 A SU3910279 A SU 3910279A SU 1397814 A1 SU1397814 A1 SU 1397814A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- potential
- soil
- varicap
- capacitive sensor
- electrode
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и имеет целью повышение точности измерени влажности почвы путем предотвращени нарушени ее структуры, а также расширение диапазона измерени влажности. Устройство дл измерени влажности почвы содержит стабилизированный источник 1тока и двухполюсник, образованный последовательно включенными катушкой 2индуктивности и емкостным датчиком влажности, который содержит низкопоThe invention relates to a measurement technique and is aimed at improving the accuracy of measuring soil moisture by preventing the breakdown of its structure, as well as expanding the range of moisture measurement. A device for measuring soil moisture contains a stabilized source of current and a two-port network formed by a series-induced induction coil 2 and a capacitive humidity sensor that contains a low
Description
,,
сwith
5five
(Л(L
СлЭ соSLE with
0000
Фиг.ЧFig.Ch
тенциальный цилиндрический электрод 4 и выполненный в виде тупого конуса высокопотенциальный электрод 5, заглубленный основанием в диэлектрическую подложку 3. Параллельно к емкостному датчику подключены модул тор 6 сопротивлени , выполненный в виде ключевого диода, и два варикапа 7 и 8, управл емые напр жени ми U и Ug соответственно. К катушке 2 индуктивности подключены согласующий усилитель 9 и демодул тор 10. При незаполненном почвой датчике изменением напр жени и (Ug фиксировано) при работающем модул торе 6 добиваютс отсутстви модул ции сигнала на выходе демодул тора 10. Найденному значению напр жени U соответствует некотора начапьна емкость датчика влажности. Затем датчик кромками электрода 4 врезаетс в почву, емкость датчика при этом возрастает. Уменьшением напр жени и датчик вновь уравновешиваетс . По различию значений U, определ ют емкость, котора однозначно св зана с влажностью почвы. 2 ил.potential cylindrical electrode 4 and a high-potential electrode 5 made as a blunt cone embedded in a dielectric substrate 3 with a base 3. In parallel with a capacitive sensor, a resistance modulator 6 connected as a key diode and two varicaps 7 and 8 controlled by voltages U are connected and Ug respectively. A matching amplifier 9 and a demodulator 10 are connected to the coil 2 of the inductance. When the sensor is unfilled with soil, the voltage change and (Ug is fixed) while the modulator 6 is running, no demodulation of the output signal of the demodulator 10 is obtained. humidity sensor. Then the sensor edges of the electrode 4 crashes into the soil, the capacity of the sensor increases. By decreasing the voltage and the sensor is again balanced. Based on the difference in U values, the capacity is determined, which is uniquely related to soil moisture. 2 Il.
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени влажности почвы.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure soil moisture.
Цель изобретени - повышение точности измерений путем предотвращени нарушени структуры почвы и расширение диапазона измерени .The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by preventing the disturbance of the soil structure and expanding the measurement range.
На фиг.1 представлена принципиальна схема устройства-, на фиг.2 - временные диаграммы напр жений, по сн - работу устройства.Fig. 1 is a schematic diagram of the device; Fig. 2 shows time diagrams of voltages; the sun shows the operation of the device.
Устройство дл измерени влажности почвы содержит высокочастотный стабилизированный источник 1 тока и подключенные к нему последовательно соединенные катупжа 2 индуктивности и емкостный датчик, вьшолненный в виде закрепленных на диэлектрической подложке 3 низкопотенциального цилиндрического электрода 4 и высокопотенциального электрода 5, имеющего вид конуса с тупым углом при вершине, который заглублен основанием в диэлектрическую подложку 3. К емкостному датчику параллельно подсоединены модул тор 6 сопротивлени , выполненный в виде ключевого диода, а также два варикапа 7 и 8. К катушке 2 индуктивности подключен согласующий усилитель 9 и демодул тор 10 напр жени на катушке индуктивности.The device for measuring soil moisture contains a high-frequency stabilized current source 1 and serially connected inductance catupzha 2 and a capacitive sensor connected to it in the form of a low-potential cylindrical electrode 4 and a high-potential electrode 5 mounted on a dielectric substrate 3, which is buried by the base in the dielectric substrate 3. A resistor modulator 6 is connected in parallel to the capacitive sensor. in the form of a key diode, as well as two varicaps 7 and 8. A matching amplifier 9 and a voltage demodulator 10 on the inductance coil are connected to the inductor 2.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Источник 1 обеспечивает питание стабильным током последовательно сое- диненнь1е катушку 2 индуктивности иThe source 1 provides the power supply with a stable current in series to the connected coil 2 of the inductance and
емкостный датчик. При этом модул тор 6 сопротивлени , содержащий источник управл кицих сигналов (не показан), периодически шунтирует емкостный датчик . Характер изменени сопротивлени Rj модул тора представлен на фиг.2. Получаемый при этом сигнал Uy на высокопотенциальном электроде 5 емкостного датчика также показан на фиг.2.capacitive sensor. In this case, a resistance modulator 6 containing a source of control signals (not shown) periodically shunts a capacitive sensor. The nature of the change in the resistance Rj of the modulator is presented in FIG. The resulting signal Uy at the high potential electrode 5 of the capacitive sensor is also shown in FIG. 2.
Благодар работе модул тора 6 на катушке 2 индуктивности возникает модулированное по амплитуде напр жение и, которое поступает на вход согласующего усилител 9 и далее в демодул тор 10, на выходе которого получают сигнал и,„ . Далее с момента времени t, изменением величины управл ющего напр жени U устанавливают емкость варикапа 7 такой, при которой напр жение на катушке 2 индуктивности при шунтировании емкостного датчика не мен етс . Напр жение Ug на варикапе 8 при этом поддерживаетс посто нным. 3TONry соответствуют графики Uj и Due to the operation of the modulator 6, an amplitude-modulated voltage appears on the inductance coil 2 and is fed to the input of the matching amplifier 9 and then to the demodulator 10, the output of which receives the signal and, ". Further, from time t, by varying the magnitude of the control voltage U, the capacity of varicap 7 is set such that the voltage on the inductor 2 does not change when the capacitor sensor is bypassed. The voltage Ug on the varicap 8 is kept constant. 3TONry correspond to the graphics Uj and
после момента времени t,after time t,
Суммарна емкость пустого емкостного датчика (без образца почвы) и двух варикапов определ ет начальнуюThe total capacitance of an empty capacitive sensor (without a soil sample) and two varicaps determines the initial
JQ емкость устройства, а напр жение U представл ет его начальное выходное напр жение. При проведении измерений влажности емкостный датчик погружают в почву цилиндрическим электродом 4 до того уровн , при котором электродJQ is the capacitance of the device, and the voltage U is its initial output voltage. When measuring humidity, the capacitive sensor is immersed in the soil with a cylindrical electrode 4 to the level at which the electrode
5 5 окажетс в полном контакте с почвой . При этом емкость датчика увеличиваетс н на катушке 2 индуктивности вновь по вл етс сигнал. Повышением напр жени U емкость варикапа 75 5 will be in full contact with the soil. At the same time, the capacitance of the sensor is increased and a signal appears again on the inductor 2. By increasing the voltage U, the capacity of varicap 7
уменьшают до исчезновени этого сиг- reduce to the disappearance of this signal
нала, что соответствует достижениюwhich corresponds to the achievement
начальной емкости. Так как напр жение и находитс в определенной функциональной зависимости от емкости варикапа 7, по его величине можно опреде- лить изменение емкости датчика и влажность почвы, однозначно св занную с емкостью датчика. Уравновешивание схемы, т.е. регулировку напр жени и, можно вести вручную или с исполь- зованием соответствующей системы автоматической подстройки.initial capacity. Since the voltage is in a certain functional dependence on the capacity of varicap 7, by its value it is possible to determine the change in the capacity of the sensor and the soil moisture uniquely associated with the capacity of the sensor. Balancing the circuit, i.e. voltage adjustment and, can be done manually or using an appropriate automatic adjustment system.
Использование высокопотенциального электрода, выполненного в виде тупого конуса, позвол ет свести к минимуму возможное нарушение структуры контролируемой почвы, обеспечива при этом надежный контакт с нею.The use of a high potential electrode, made in the form of a blunt cone, minimizes the possible disruption of the structure of the controlled soil, while ensuring reliable contact with it.
Использование двух параллельно включенных варикапов не только позво- л ет расширить диапазон измерений, но обеспечивает также повышение чувствительности , так как диапазон изменений управл ющего напр жени U на одном варикапе при фиксированном уп- равл ющем напр жении Ug на втором варикапе существенно возрастает, что позвол ет повысить точность измеренийThe use of two parallel-connected varicaps not only allows the measurement range to be expanded, but also provides an increase in sensitivity, since the range of variation of the control voltage U on one varicap with a fixed control voltage Ug on the second varicap increases significantly, which allows do not improve measurement accuracy
(/(/
i/5i / 5
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853910279A SU1397814A1 (en) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Apparatus for measuring the humidity of soil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853910279A SU1397814A1 (en) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Apparatus for measuring the humidity of soil |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1397814A1 true SU1397814A1 (en) | 1988-06-15 |
Family
ID=21182534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853910279A SU1397814A1 (en) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Apparatus for measuring the humidity of soil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1397814A1 (en) |
-
1985
- 1985-06-17 SU SU853910279A patent/SU1397814A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Плакк П.М. Новый метод измерени емкости конденсаторов с большими потер ми. Таллин: Изд-во Таллинск. по- литехн. ин-та, сер. А, № 137, 1958. Авторское свидетельство СССР № 532796, кл. G 01 N 27/22, 1973. Авторское свидетельство СССР № 216321, кл. G 01 N 27/22, 1966. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5424649A (en) | Soil moisture sensor | |
US4259632A (en) | Continuous action capacitive moisture measuring apparatus | |
RU96103368A (en) | METHOD OF NON-CONTACT DYNAMIC MEASUREMENT OF A DIELECTRIC CONSTANT USING A CAPACITIVE SENSOR | |
MX9201923A (en) | DYNAMIC AND CONTACTLESS MEASUREMENT OF DISPLACEMENT OR PERMITIVITY THROUGH THE USE OF A CAPACITIVE DETECTOR. | |
US4590424A (en) | Detection of ion concentration in a liquid | |
US5014011A (en) | Capacitance measuring apparatus with means for nulling the resistive component | |
US3988669A (en) | Automatic control and detector for three-terminal resistance measurement | |
SU1397814A1 (en) | Apparatus for measuring the humidity of soil | |
US4212005A (en) | Movement detector | |
US3644824A (en) | Polarograph apparatus | |
US3199350A (en) | Capacitance type fuel gage | |
SU1465819A1 (en) | Method of measuring charge relaxation time constant in dielectric fluid | |
SU817643A1 (en) | Self-excited metal detector with acoustic indicator | |
SU849102A1 (en) | Electric capacity measuring device | |
SU709990A1 (en) | Electronic moisture-content meter | |
JPS5734412A (en) | Measuring method for liquid level | |
SU1298518A1 (en) | Device for checking thickness of dielectric materials | |
SU834489A1 (en) | Liquid dielectric permittivity measuring method | |
SU63877A1 (en) | Method of measuring modulation depth | |
SU1548736A2 (en) | Two-pole moisture meter | |
SU691743A1 (en) | Apparatus for measuring dielectrical permittivity materials | |
RU2034288C1 (en) | Meter of grain moisture | |
SU758010A1 (en) | Automatic dielcometer | |
SU769419A1 (en) | Conductometer | |
SU661417A1 (en) | Arrangement for measuring capacitor capacitancies |