土壤环境测试系统介绍
本系统设备进行土壤参数包括土壤水分、土壤温度、土壤电导率、土壤PH、土壤二氧化碳、土壤氧气浓度、土壤热通量监测，通过长期监测土壤各项参数能够准确的反应土壤情况。在研究土壤水分的运动，植物的抗旱生理，自动控制节水灌溉，土壤湿度监测等方面有十分重要的意义。
传感器体积小的，精密的感应面可以强有力的测量，传感器的测量响应时间非常快，当土壤内部条件发生变化后传感器可以迅速的感应到这些变化，进而测量出来。传感器测量无需现场标定，直接连接至数据采集器即可实现测量。通过GPRS远程传输可以实现物联网平台监控，足不出户获取一手数据。
数据存储和采集传输
数据采集采用一个耐用的、电池供电的精密测量仪器。采集器的测量电子封装于塑料壳体和一体化的接线面板下。
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数据采集器技术参数 |
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操作温度 |
-40°C 到+70°C，小负载下低温可扩展至-30℃ |
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模拟输入 |
支持12个单端输入，可单独配置，用于电压，电流测量 |
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脉冲计数 |
1个 |
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频率 |
1个 |
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电压激励终端 |
1个 |
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开关12V |
6个 |
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开关3.3V |
1个 |
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数字I/O |
8个SDI-12，2组RS485或RS232 |
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输入限制 |
±5 V |
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模拟电压精确度 |
4路为12 位分辨率，量程为5000mV，基本分辨率为1.47mV，精度为±（0.08% 读数+1 位分辨率)(-20℃-40℃) 8路为18 位分辨率，量程为5000mV，基本分辨率为10uV，精度为±（0.03% 读数+2 位分辨率)(-20℃-40℃) |
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ADC |
4路为12位，8路为18位 |
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供电 |
17-24V（可根据需求在5V-24V内定制） |
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通讯协议 |
Modbus，RS485/RS232/TTL，DDI，SDI-12和其他 |
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内部存储 |
32M数据存储，32M 图片存储 |
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MicroSD卡扩展 |
最大支持32G Micro SD |
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内部锂电池 |
20Ah/3.7V聚合物锂电池 |
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电力消耗（3.7V） |
内部电池供电，电压3.7V时，休眠：0.11mA，测量：12mA(不含传感器)，发送：100mA-800mA |
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尺寸 |
290mm×250mm×110mm |
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重量 |
2.25kg |
工作环境
标准工作温度为-40—70℃。
通讯协议
数据直接从硬件发送到用户指定的平台，能够兼容Linux开发的系统，满足对接Dash和Shiny混合框架搭建的主要平台、Python和R语言进行定制开发的后台程序对接，同时不经过第三方平台转接，支持对接json、xml、text、bin等多种数据格式，FTP、HTTP、HTTPS等多种网络协议。
数据采集也支持Modbus RTU协议――浮点和长数格式。采集器可以作为主机，也可做为从机活两种身份兼具。
通信
所有实时数据可直接显示到远程计算机上，可设置为自动下载。
所有数据可导出到EXCEL表格进行存储比对。
实地安装
可直接埋设在土壤不同深度，采用数字信号输出，可延长电缆。
设备参数
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土壤水分温度电导率传感器 |
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土壤水分分辨率 |
0.01% |
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土壤温度分辨率 |
0.1℃ |
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土壤水分范围 |
0~100% |
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土壤水分精度 |
±2%@0-50% 最大±3%@50-100% |
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土壤电导率范围 |
0.01~2dS/m |
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土壤电导率精度 |
±5.0% |
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土壤温度范围 |
-40~+80℃ |
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土壤温度精度 |
±0.3℃ |
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介电常数 |
可选量程：0.88（空气）- 81.88 （水） 分辨率：0.88-40.00内±0. 1，40.00-81.88内±0.5 精度：0.88-40.00内±1，40.00-81.88内±5% |
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工作温度 |
土壤中：0~55℃ |
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存储温度范围 |
-40~+80℃ |
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工作电流 |
小于0.3mA（空闲）；10mA（工作） |
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防水性能 |
可浸入水中 |
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测量频率 |
70MHz |
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土壤CO2传感器 |
图片 |
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测量范围 |
最大0-20000ppm |
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测量精度 |
±40ppm@3000ppm，±2%读数@3000-10000ppm，±3.5%@至20000ppm |
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长期稳定性 |
0 ... 3000 ppmCO2 ±60 ppmCO2/年 3000 ... 6000 ppmCO2 ±150 ppmCO2/年 6000 ... 10 000 ppmCO2 ±300 ppmCO2/年 |
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启动时间 |
小于12秒@25℃ |
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响应时间 |
小于1分钟 |
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工作电压 |
12-30VDC |
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功耗 |
连续运行小于0.4W |
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重量 |
传感器约60g |
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工作温度 |
-40-+60℃ |
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工作湿度 |
0-100%非冷凝 |
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分辨率 |
0.1℃ |
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土壤氧气传感器 |
图片 |
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输入电压要求： |
直流 2.4~5.5 伏； |
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工作电流： |
0.6 毫安（静态）；1.3 毫安（工作状态）； |
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加热器输入电压： |
持续直流 12 伏； |
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热敏电阻输入电压： |
直流 2.5 伏激励； |
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加热器工作电流： |
6.2 毫安（采用 12 伏直流供电时，功耗为 74 毫瓦）； |
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热敏电阻工作电流： |
70℃时最大直流电流 0.1 毫安（基于 2.5 伏直流激励）； |
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测量范围： |
氧气含量 0~30%； |
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输出信号： |
SDI-12 标准； |
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测量重复性： |
氧气含量为 20.95% 时，毫伏级输出值偏差低于 0.1%； |
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非线性误差： |
低于 1%； |
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长期漂移： |
每年信号衰减 5%； |
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氧气消耗速率： |
23℃、氧气含量 20.95% 条件下，每日消耗 0.1 微摩尔氧气（原电池型传感器通过氧气与电解液发生化学反应产生电流，此过程会消耗氧气）； |
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响应时间：15 秒； |
15 秒； |
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工作环境： |
温度 -20~60℃；相对湿度 0~100%（无冷凝）；气压 60~140 千帕； |
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传感器本体尺寸： |
直径 32 毫米，长度 68 毫米； |
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扩散头（配件）尺寸： |
直径 32 毫米，长度 35 毫米，筛网长度 125 毫米； |
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线缆： |
5 米； |
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输入电压要求： |
直流 2.4~5.5 伏； |
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HF102土壤热通量传感器 |
图片 |
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测量范围 |
-2000～+2000 W/m2 |
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灵敏度 |
180µV/W·m-2 |
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温度范围 |
-30～+70℃ |
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传感器直径： |
80mm |
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传感器厚度： |
5.8mm |
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传感器电阻范围： |
3～4Ω |
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校准的不确定性： |
±3％ |
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电缆直径： |
4 mm |
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防护等级： |
IP67 |
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标准电缆长度： |
5m |
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TEROS 21土壤水势传感器 |
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测量参数 |
土壤水势、土壤温度 |
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量程 |
水势：0 ~ -100,000 kPa(1.70 ~ 6.00 pF） 温度：-40~ 60℃ |
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分辨率 |
水势：0.1 kPa 温度：0.1℃ |
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测量误差 |
水势：±(读数的10% + 2 kPa)@ -5 kPa ~ -100 kPa 温度：± 1℃ |
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传感器类型 |
水势：频域，带校准的陶质板 温度：热敏电阻 |
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测量频率 |
70MHz |
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支持数采（另购） |
METER ZL6, EM50/60系列数采，或3.9~15VDC供电，支持串口或SDI-12通讯的数采 |
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供电和通讯： |
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电源供应器 |
最小3.6VDC，大15.0VDC |
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数字输入电压（高电平） |
最小2.8V，典型3.6V，大5.0V |
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数字输入电压（低电平） |
最小-0.3V，典型0.0V，大0.8V |
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电力线转换率 |
最小1.0V/ms |
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电流大小 |
测量期间：最小3.0mA；典型5.0mA；最高16.0mA； 静止等待期间：典型0.03mA |
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通讯协议 |
DDI串口或 SDI-12通讯协议 |
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工作环境： |
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工作温度 |
-40 ~ 60℃* （水势测量在0℃以下可能不准） |
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工作湿度 |
0% - 100%相对湿度 |
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启动时间 |
DDI串口：典型50ms；SDI-12：典型225ms；DDI禁用：典型175ms |
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测量时间 |
175-200ms |
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尺寸规格： |
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尺寸大小 |
9.6 cm (L) × 3.5 cm (W) × 1.5 cm (D)，检测头直径：3.2cm |
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引线接头 |
3.5mm 耳机接口或镀锡裸线接口(3线头) |
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引线长度 |
5m，可定制其它长度，最长可达75m |
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土壤PH传感器 |
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信号输出类型 |
RS485 Modbus |
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供电电压 |
3.9-30V DC |
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静态功耗 |
15mA@12V DC |
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启动时间 |
小于2秒 |
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PH测量 |
高阻抗隔离输入，量程：0-14PH，分辨率：0.01PH，精度±0.1PH； 测量介质：半固态或溶液；电路响应时间:<1秒 |
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防护等级 |
电极：IP68； 变送器：IP65 |
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运行环境 |
-40-85℃ |
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默认线缆长度 |
PH探头线缆5米；变送器线缆2米；线缆长度可定制 |
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外形尺寸 |
电极：长度160mm，直径30mm；3/4"NPT 螺纹 变送器：140mm*65mm*50mm |
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