本文主要讨论农业气象仪器的几种关键参数:温度、湿度、气压
农业温度特点及重要性
维持植物生产发育的生物学下限温度(最低温度)、最适温度和生物学上限温度(最高温度)。在最适温度下,植物的生命活动力最强,发育最快最健康;最高或者最低温度下,植物不发育,但是还可以维持生命。不同植物对这三种温度的要求不同,不同阶段的三种温度要求也不同。对大多数植物来说,发育温度在15-35℃,生长温度在5-40℃,维持生命温度在-10-50℃。除了环境空气的温度之外,还有土壤的温度也是极其重要。土壤的温度会影响种子的发芽,根系水分和养分的吸收,会影响昆虫的发生,土壤温度一般在10-25℃最为合适。
农业湿度特点及重要性
主要包括空气湿度和土壤湿度,不同植物、不同生长期对于环境湿度的要求不同。
空气湿度会影响作物的生长发育,湿度与作物的蒸腾和光合作用,低湿时减弱光合作用,高湿时抑制植物的蒸腾,影响根部的吸收。
空气湿度与作物的病害,高湿利于病原微生物的繁殖。特别是温室大棚,湿度就是引起病害发生的重要环境因素。一般农业中空气湿度在50-95%RH较为合适
土壤湿度的特点:土壤湿度比较稳定,水分蒸发和蒸腾量少,土壤湿度较大;土壤水分是向上运动的;存在湿度差,四周湿度小,中间湿度大
大气压的定义和影响
大气压是作用在单位面积上的大气压力,即等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量。气压大小与高度、温度等条件有关。大气压高会形成干旱天气、往往造成农业减产;低气压常形成阴雨天气,可以缓解旱情,但降水太多也会带来洪涝灾害,影响农业生产,对农业带来损失。
无论是温度、湿度还是大气压,当气象设备仪需要集成这几个参数的测量时,就必须要用到相对应的传感器,下面给大家给几款。
温湿度传感器
HM1500LF
湿度测量范围 0-100%RH
湿度测量精度 ±3%RH
温度系数(10℃-50℃) -0.05%RH/℃
湿度磁滞 ±1%RH
湿度测量时间 10s
结露 150 小时后的恢复时间 10s
标称电容(频率、电压)@55%RH 2.48V
供电电压 5V
输出方式 电压输出:1325-3555mV
工作温度范围 -30~60℃
工作湿度范围 0-100%RH
储存温度范围 -30~70℃
储存湿度范围 0-100%RH
年漂移量 0.5%RH/年
测量电容(频率、电压)随湿度的变化度 +26mV/%RH
封装 φ11x58mm wire:200-250mm
HTU21DF
湿度测量范围 0-100%RH
湿度测量精度 ±3%RH
温度系数(10℃-50℃) -0.1%RH/℃
湿度磁滞 ±1%RH
湿度测量时间 "12 bits:14ms;11 bits: 7ms;10 bits: 4ms; 8 bits: 2ms"
结露 150 小时后的恢复时间 10s
温度测量范围 -40~125℃
温度测量精度 ±0.3℃(25℃)
温度测量时间 14 bits:44ms;13 bits: 22ms;12 bits: 11ms;11 bits: 6ms
温度响应时间 10s(15℃-45℃)
供电电压 3.3V
输出方式 IIC
工作温度范围 -40~125℃
工作湿度范围 0-100%RH
储存温度范围 -40~125℃
储存湿度范围 20-60%RH
年漂移量 -0.5%RH/年
封装 DFN 3x3mm
推荐理由:农作物往往需要抗高湿的温湿度传感器,这两款精度高,稳定性好,HM1500LF带防护棒式封装,HTU21DF带PTFE膜,都能达到很好的抗高湿,抗腐蚀效果。
压力传感器
MS5540
量程:10-1100mBar
供电电压:2.2-3.6VDC
测试类型:绝压
输出信号:SPI数字信号输出
体积:6.2*6.4*2.88(mm)
电流:0.1uA(待机),1uA(工作)
推荐理由:体积小,功耗低,6个刻度参数校正,实现高精度测量,压力传感器部分采用硅胶保护,可深水100m工作,适合于气压计、气象系统等等
MS8607
供电电压:1.8-3.6VDC
湿度测量范围:0-100%RH,±3%RH的湿度精度
温度测量范围:-40℃-85℃,±2.0℃的温度精度
压力测量范围:10-2000mBar,±2.0mBar的压力精度
峰值电流:1.25mA(压力和温度测量时)0.45mA(湿度测量时)
输出信号:IIC数字信号
响应时间:湿度<5s,压力<5ms
推荐理由:MS8607是MEMS的三合一传感器,集成了温度湿度压力,采用QFN封装,体积小,一款传感器就可以测量多个参数。非常适合嵌入到小型设备气象站的应用。