美國DECAGON公司的ECH2O傳感器

1、 ech2o土壤含水量監(jiān)測系統(tǒng)ech2o土壤水分傳感器水是植物生長發(fā)育不可缺少的生態(tài)因子之一，不僅是光合作用與有機物水解過程的作用物，也是礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)運行的主要溶劑和載體。另外，土壤水分是監(jiān)測土地退化的一個重要指標，是氣候、水文、生態(tài)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的主要參數(shù)，在地表與大氣界面的水分和能量交換中起重要作用。ech2o傳感器是用來測量土壤水分的傳感器，使用新技術(shù)和耐用材料，可對土壤水分含量進行長期準確監(jiān)測，而且價格非常低廉。因此，可以進行多樣地、不同土壤深度的水分含量長期連續(xù)測量。ech2o 傳感器通過測量土壤的電介質(zhì)常數(shù)，來計算土壤體積含水量。它是此類傳感器中唯一對土壤鹽度和溫度效應敏感度相

2、對較低的一種，而且耗電極少，從而更容易實現(xiàn)長期監(jiān)測。同時，極高的分辨率使之能夠精確測量每日甚至每小時的水分利用。另外，最新的ech2o te傳感器除了監(jiān)測土壤水分之外，還能夠同時測量溫度和電導率，提供更多的土壤信息。工作原理ech2o傳感器是一種電介質(zhì)型傳感器，可將之置于測量介質(zhì)中，通過測量傳感器上電容的變化，從而測量該介質(zhì)的介電常數(shù)或電容率。還有一種電介質(zhì)型傳感器，是通過測量電磁脈沖經(jīng)過埋于介質(zhì)中的波導傳導所消耗的時間來測量該介質(zhì)的介電常數(shù)，該傳感器稱作為時域反射儀（tdr）。但因其價格十分昂貴且相當復雜，大量使用受到限制。水的介電常數(shù)大約是80，土壤礦質(zhì)的大概為4，空氣為1。由于水的介電常

3、數(shù)非常高，因此當土壤中的水分含量變化時，土壤的介電常數(shù)也隨之發(fā)生相當大的變化。任何可以準確測量電容率的傳感器都可用來確定體積含水量。影響因素一般是溫度和鹽度。ech2o傳感器電路可以把溫度變化的影響減小到最低。對于ec-10和ec-20來說，傳感器的覆蓋材料可在一定程度上降低鹽分的效應。土壤質(zhì)地對于ec-10和ec-20的校準影響與對于別的電容傳感器的影響程度是相同的。然而，ec-5和ech2o te傳感器的運行頻率（70mhz）要大大高于ec-10和ec-20的頻率（5mhz），因此質(zhì)地和鹽度對這些傳感器的影響也被大大降低了。主要優(yōu)點l 耐用材料制成，可長期埋設在樣地中，長期準確地監(jiān)測土壤水

4、分l 適于多種地理區(qū)域，測量不同深度l 系統(tǒng)價格和維護費用都相當便宜l 通過測量土壤介電常數(shù)確定容積水分含量l 對土壤中的溫度和鹽度影響的敏感度低l 耗電少，降低長期監(jiān)測的費用l 極高的分辨率，可準確監(jiān)測每天或每小時的水分l 可實現(xiàn)土壤水分、溫度和電導度的同步測量，提供關(guān)于土壤條件的更多信息技術(shù)指標ec-5 ec-10 ec-20 ea-10 ec-tm ech2o-te 長度5 cm10 cm20 cm10 cm5 cm5 cm測量參數(shù)體積含水量vwcvwcvwcvwcvwc和溫度vwc、溫度和電導率精確度3%(電導率在 8ds/m以內(nèi)的所有土壤類型)；1-2%（單獨校準后）4%（低電導率和

5、中等電導率的土壤類型）；1-2%（單獨校準后）4%（低電導率和中等電導率的土壤類型）；1-2%（單獨校準后）4%（低電導率和中等電導率的土壤類型）；1-2%（單獨校準后）3%(礦質(zhì)土壤)， 1-2% (電導率超過8ds/m的土壤校準后)；3%(電導率0.5-8ds/m之間的巖石土)；3%(電導率3-14 ds/m的花盆土)3%(礦質(zhì)土壤)， 1-2% (電導率超過8ds/m的土壤校準后)；3%(電導率0.5-8ds/m之間的巖石土)；3%(電導率3-14 ds/m的花盆土)范圍0-100%vwc0-40%vwc 0-40%vwc 0-40%vwc0-100%vwc0-100%vwc工作溫度-4

6、060050050-4060-4050-4050電纜接口類型3.5mm立體聲接口, 3線接頭3.5mm立體聲接口, 3線接頭3.5mm立體聲接口, 3線接頭2-線插頭，模擬輸出電流為4-20ma 3.5mm立體聲接口, 3線接頭3.5mm立體聲接口, 3線接頭電壓2.5-5v dc 10ma2.5-5v dc 10ma 2.5-5v dc 10ma 線型電源7-32 vdc, 過電壓反轉(zhuǎn)保護3-16 vdc, 0.3ma 穩(wěn)流, 10ma可持續(xù)測量9ms 3-16 vdc, 0.3ma 穩(wěn)流, 10ma可持續(xù)測量9ms 頻率70 mhz5 mhz5 mhz5 mhz70 mhz70 mhz輸出

7、值與土壤vwc（曲）線性相關(guān)的電壓值 與土壤vwc線性相關(guān)的電壓值與土壤vwc線性相關(guān)的電壓值與土壤vwc線性相關(guān)的電壓值3v數(shù)據(jù)包3v數(shù)據(jù)包 ec-5 (5 cm ) ec-10(10 cm) echo te (5 cm)eeec-20 (20 cm)ec-tm（5cm）選配指南：1. ec-5：新的ec-5傳感器可以測量培養(yǎng)基和土壤的體積水分含量。由于ec-5高頻率特征，使得它大大降低了ec（電導度）和土壤質(zhì)地對其讀數(shù)的影響，這一特點適用于所有土壤類型；同時，高測量頻率還提高了傳感器的準確度和量程。ec-5緊湊、耐用的設計使得它在任何環(huán)境下，無論是在溫室還是在野外使用，都是非常理想的土壤水

8、分監(jiān)測儀器。2. ech2o-te: ech2o te是decagon新推出的革命性ech2o傳感器，可以同時測量土壤水分、電導度(ec)和溫度三個指標。其運行頻率和ec-5相同，都是70mhz，因此，對ec的變化不敏感，因此特別適用于溫室或鹽堿土環(huán)境。3ec-10和ec-20：二者是ech2o傳感器的原初型號。它們在中等質(zhì)地到細粒質(zhì)地和低電導度（ec）的土壤中工作良好。在不校準的情況下，其典型精度約4%，根據(jù)具體土壤類型校準后，其精度可提高到1-2%。4. ec-tm：測量土壤含水量和溫度。精度和技術(shù)參數(shù)與ech2o-te相同。產(chǎn)地與廠家：美國decagon公司em50/r數(shù)據(jù)采集器em50

9、/r是decagon公司2006年新推出的5通道數(shù)據(jù)采集器，是ech2o系統(tǒng)的核心部件，可與任意型號的ech2o傳感器連接。將傳感器插入五個通道的任一接口，就可以直接使用，操作簡捷。em50/r被安裝在用o型圈密封防雨的包裝箱內(nèi)，是野外長期監(jiān)測的理想選擇。em50具有最小的電量消耗，每分鐘讀取一個數(shù)據(jù)，可收集長達一年的數(shù)據(jù)。利用ech2o utility軟件可以設置日期、時間、測量間隔，收集數(shù)據(jù)等。em50r是無線模式的5個通道的數(shù)據(jù)采集器，有無線電遙測模塊,將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絛atastation上。datastation同時作為無線接收器和數(shù)據(jù)采集器，可以收集來自多個em50r的多月數(shù)據(jù)。然后，用戶可用隨時從datastation下載數(shù)據(jù)。根據(jù)不同的監(jiān)測需求，em50/r可以配置不同的傳感器，包括：ech2o土壤水分傳感器、ech2o雨量計、溫度傳感器、測滲儀(drain gauge)。主要優(yōu)點: l 低電消耗 l 應用五節(jié)5號堿性電池 l 防紫外線包裝盒 l 1mb內(nèi)存(能存儲36,8000個數(shù)據(jù)) ech2o check（讀表）可以與ech2o傳感器的ec-5、ec-10、ec-20類型配合使用，快速讀取數(shù)據(jù)，但不能存儲數(shù)據(jù)。em5b數(shù)據(jù)采集器em5b是一款小型的5通道數(shù)采，可采集傳感器ec-5、ec-10、ec-20、ect和雨量計的數(shù)據(jù)，以1小時采集一次的頻率可連續(xù)采集14