精立Keanley KLS-3150土壤濕度/溫度/電導率傳感器介紹

用戶手冊

由北京精立出品的KLS-3150是一款集成了土壤體積含水量、溫度與體積電導率三項關鍵參數測量功能的一體化傳感器，其設計旨在為農業、環境監測及科學研究提供長期、穩定且可靠的原位土壤數據。

一、 核心功能與測量原理

該傳感器的核心技術基于介電阻抗測量法。與傳統的TDR或普通電容式傳感器不同，它采用高頻射頻信號（工作頻率為70MHz），通過分析電磁波在土壤介質中傳播時的能量存儲（實部介電常數）與能量損失（虛部介電常數）特性，來精確求解土壤的表觀介電常數。這一方法能有效剝離土壤中鹽分、質地和溫度等因素對濕度測量造成的干擾，從而提升核心參數測量的準確性。

體積含水量測量：傳感器向探針發射高頻振蕩波，其充電時間與周圍介質的介電常數成正比。由于水的介電常數遠高于土壤中其他組分，介電常數的變化可直接反映土壤含水量的變化。內置微處理器通過特定的校準方程，將測得的原始介電值轉換為體積含水量值。

溫度測量：采用集成在PCB板并靠近探針根部的小型熱敏電阻進行測量。這種設計優化了傳感器在被完全埋設時的熱響應速度與精度，能夠快速跟蹤土壤溫度的變化。

體積電導率測量：通過向傳感器電極施加交流電并測量其間的電阻，再結合電極的電池常數，計算出土壤的體積電導率。該參數可用于評估土壤中的鹽分含量以及離子濃度。

二、 土壤傳感器規格參數

三、 物理結構與安裝設計

結構尺寸： 傳感器主體結構緊湊，探針長度小于5厘米，便于安裝并減少對土壤結構的破壞。

材質與防護： 傳感器主體采用堅固的環氧樹脂封裝，能夠耐受野外惡劣環境，并保證了長期的物理與化學穩定性。

抗干擾設計： 電纜內部集成鐵氧體磁芯，能有效抑制由電纜引入的外部電磁噪聲，確保信號純凈。

電纜與連接： 標準配置5米長電纜，采用3針插頭連接，便于與數據采集器對接。

四、 技術優勢與可靠性

該傳感器通過精密的制造工藝和數字信號處理技術，顯著降低了不同傳感器個體之間的測量變異，實現了良好的互換性，用戶無需為每個傳感器進行單獨校準。此外，該產品支持使用獨立的精度驗證標準件進行現場校驗，用戶可通過定期校驗確認傳感器性能是否處于標稱范圍內，這一功能為數據的長期可信度提供了重要保障。其堅固的設計和優化的測量算法，共同確保了在復雜田間條件下長達數年的穩定運行壽命。