全密封的土壤水分传感器

专利2025-07-01  25


本申请属于传感器,尤其涉及一种全密封的土壤水分传感器。


背景技术:

1、在农业、环境生态和气象研究等领域中,土壤水分测量传感器起着不可或缺的重要作用。现有的土壤水分传感器,为了便于更换电池或者对传感器进行配置,通常会在土壤水分传感器上设置一个窗口盖,以便于通过窗口盖随时更换电池或者对传感器进行配置,但土壤水分传感器的某些应用场景下,由于设置了窗口盖,使得其密封性和安全性很难得到保证,从而影响土壤水分传感器的耐久性和可靠性。


技术实现思路

1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本申请提出一种全密封的土壤水分传感器,能够更好的满足实际产品对土壤参数测量的需求。

2、第一方面,本申请提供了一种全密封的土壤水分传感器,包括:

3、外壳,外壳的第一端为开口端,开口端通过密封胶进行密封;

4、pcb主板,设置于外壳内部,且由外壳的第一端延伸至外壳的第二端,上述pcb主板上设置有处理器芯片,上述第二端与第一端是相对应的;

5、第一pcb副板,设置于外壳内部,且靠近外壳的第二端,第一pcb副板与pcb主板垂直设置,第一pcb副板上设置有唤醒部件,唤醒部件与处理器芯片的唤醒端口电连接;

6、第二pcb副板,设置于外壳内部,且靠近外壳的第一端,第二pcb副板与pcb主板垂直设置,第二pcb副板上设置有土壤水分测量电路,土壤水分测量电路与处理器芯片的第一信号端口电连接;

7、至少两个测量探针,固定于密封胶内,至少两个测量探针包括土壤水分测量探针,土壤水分测量探针的第一端与土壤水分测量电路电连接,土壤水分测量探针的第二端从密封胶中突出;

8、供电电源,设置于外壳内部,用于为处理器芯片、唤醒部件和土壤水分测量电路提供电能。

9、在一些实施例中,上述的传感器还包括设置于第一端的端盖,所述密封胶灌注于所述第二pcb副板和所述端盖形成的空间内。

10、在一些实施例中,上述的传感器还包括至少两个支撑柱,所述支撑柱设置于所述第二pcb副板和所述端盖之间。

11、在一些实施例中,上述的传感器所述外壳为一端球形的圆柱形管,所述外壳的第二端为球形区域,所述第一pcb副板位于所述球形区域最大圆面所在平面。

12、在一些实施例中,上述的传感器所述供电电源为锂电池,所述pcb主板上设置有电池固定座,所述锂电池固定在所述电池固定座上。

13、在一些实施例中,上述的传感器还包括积水测量电路和积水测量电极,所述积水测量电极位于所述外壳内部,与所述积水测量电路联接,所述积水测量电路位于所述第二pcb副板上,所述积水测量电路与所述处理器芯片的第二信号端口电联接。

14、在一些实施例中,上述的传感器所述至少两个测量探针包括一空心探针,所述空心探针内置热敏电阻;

15、所述传感器还包括:

16、土壤温度测量电路,位于所述第二pcb副板上,所述土壤温度测量电路与所述处理器芯片的第四信号端口电联接,所述空心探针的第一端与土壤温度测量电路电连接,所述空心探针的第二端从所述密封胶中突出。

17、在一些实施例中,上述的传感器所述至少两个测量探针包括土壤电导率测量探针;

18、所述传感器,还包括:

19、土壤电导率测量电路,位于所述第二pcb副板上,所述土壤电导率测量电路与所述处理器芯片的第三信号端口电联接,所述土壤电导率测量探针的第一端与所述土壤电导率测量电路电联接,所述土壤电导率测量探针的第二端从所述密封胶中突出。

20、在一些实施例中,上述的传感器还包括:

21、配置部件,位于所述第一pcb副板,所述配置部件与所述处理器芯片的配置端口电联接。

22、在一些实施例中,上述的传感器所述唤醒部件为nfc部件或者磁控开关中的一个;和/或,所述配置部件为nfc部件、wifi和蓝牙中的一个。

23、本申请实施例提供的土壤水分传感器,利用外壳和密封胶将pcb主板、第一pcb副板、第二pcb副板,以及处理器芯片、唤醒部件、土壤水分测量电路和供电电源都封装到外壳内部,从而构成了一种一体式的全密封结构,使得其可以在各种环境下使用;进一步的,在土壤水分传感器内部使用唤醒部件,使得土壤水分传感器在非工作状态下可以长期处于耗电量极低的休眠模式或者关闭模式,在需要工作时再利用唤醒部件进行唤醒,从而可以节约耗电量,这可以有效解决全密封结构的土壤水分传感器的耗电问题,使得其可以有较长的使用周期;最后,本申请实施例中,其中的第一pcb副板和第二pcb副板都与pcb主板垂直固定,从而形成了一个稳定的支撑结构,使得可以紧凑的设置于外壳内部,并且也可以很好的保护pcb主板和两个副板设置的部件的稳定和安全。

24、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。



技术特征:

1.一种全密封的土壤水分传感器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的传感器,其特征在于,还包括设置于第一端的端盖,所述密封胶灌注于所述第二pcb副板和所述端盖形成的空间内。

3.根据权利要求2所述的传感器,其特征在于,还包括至少两个支撑柱,所述支撑柱设置于所述第二pcb副板和所述端盖之间。

4.根据权利要求1所述的传感器,其特征在于,所述外壳为一端球形的圆柱形管,所述外壳的第二端为球形区域,所述第一pcb副板位于所述球形区域最大圆面所在平面。

5.根据权利要求1所述的传感器,其特征在于,所述供电电源为锂电池,所述pcb主板上设置有电池固定座,所述锂电池固定在所述电池固定座上。

6.根据权利要求1所述的传感器,其特征在于,还包括积水测量电路和积水测量电极,所述积水测量电极位于所述外壳内部,与所述积水测量电路联接,所述积水测量电路位于所述第二pcb副板上,所述积水测量电路与所述处理器芯片的第二信号端口电联接。

7.根据权利要求1所述的传感器,其特征在于,所述至少两个测量探针包括一空心探针,所述空心探针内置热敏电阻;

8.根据权利要求1所述的传感器,其特征在于,所述至少两个测量探针包括土壤电导率测量探针;

9.根据权利要求1所述的传感器,其特征在于,还包括:

10.根据权利要求9所述的传感器,其特征在于,所述唤醒部件为nfc部件或者磁控开关中的一个;和/或,所述配置部件为nfc部件、wifi部件和蓝牙部件中的一个。


技术总结
本申请公开了一种全密封的土壤水分传感器,属于传感器技术领域。包括:第一端为开口端的外壳;设置于外壳内部且其上有处理器芯片的PCB主板;设置于外壳内部且其上有与处理器芯片连接的唤醒部件的第一PCB副板;设置于外壳内部且其上有与处理器芯片连接的土壤水分测量电路的第二PCB副板;至少两个测量探针和供电电源。本申请的技术方案能够提高土壤水分传感器的密封性和耐久性。

技术研发人员:耶楠,田富强
受保护的技术使用者:清华大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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