一種簡單的測量土壤溼度和pH值(帶溫度補償)的方法

2021-01-08 電子產品世界

　　本文說明如何測量土壤溼度和pH值，以及如何利用這種測量（例如）讓作物快速生長。

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圖1所示電路是一種完整的單電源、低功耗、高精度解決方案，用於土壤溼度和pH值測量，包含溫度補償功能。每個模擬傳感器來自三個獨立的測量部分的測量值被饋送至模數轉換器(ADC)，然後模數轉換器(ADC)將它們以數字形式轉發給一個微控制器，以進行進一步的信號處理。

ADI公司提供的24位∑-∆ ADCAD7124就是一個合適的ADC示例，該器件是一款適合高精度測量應用的全集成式低噪聲模擬前端。其輸入可以配置為差分輸入或單端/偽差分輸入。此外，AD7124具有可編程放大器級，以確保小幅度信號可以直接接入。

pH值測量因為pH傳感器一般具有較高的阻抗輸出（約1 GΩ），無法驅動ADC輸出，所以需要一個高精度運算放大器來緩衝傳感器輸出。由於傳感器的輸出阻抗高，為了最小化偏置誤差，低運算放大器輸入偏置電流就非常重要。

在本電路設計中，使用了ADA4661-2軌到軌運算放大器。pH傳感器提供雙極性輸出，輸出的最大信號為±414 mV。AD7124的內部偏置生成器可用於將其輸入共模電壓設置為AVDD/2，從而在傳感器輸出端產生AVDD/2 ±414 mV。


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