美国DECAGON公司的ECH2O传感器.doc

ECH2O土壤含水量监测系统ECH2O土壤水分传感器水是植物生长发育不可缺少的生态因子之一，不仅是光合作用与有机物水解过程的作用物，也是矿质元素在植物体内运行的主要溶剂和载体另外，土壤水分是监测土地退化的一个重要指标，是气候、水文、生态、农业等领域的主要参数，在地表与大气界面的水分和能量交换中起重要作用ECH2O传感器是用来测量土壤水分的传感器，使用新技术和耐用材料，可对土壤水分含量进行长期准确监测，而且价格非常低廉因此，可以进行多样地、不同土壤深度的水分含量长期连续测量ECH2O 传感器通过测量土壤的电介质常数，来计算土壤体积含水量它是此类传感器中唯一对土壤盐度和温度效应敏感度相对较低的一种，而且耗电极少，从而更容易实现长期监测同时，极高的分辨率使之能够精确测量每日甚至每小时的水分利用另外，最新的ECH2O TE传感器除了监测土壤水分之外，还能够同时测量温度和电导率，提供更多的土壤信息工作原理ECH2O传感器是一种电介质型传感器，可将之置于测量介质中，通过测量传感器上电容的变化，从而测量该介质的介电常数或电容率还有一种电介质型传感器，是通过测量电磁脉冲经过埋于介质中的波导传导所消耗的时间来测量该介质的介电常数，该传感器称作为时域反射仪（TDR）。

但因其价格十分昂贵且相当复杂，大量使用受到限制水的介电常数大约是80，土壤矿质的大概为4，空气为1由于水的介电常数非常高，因此当土壤中的水分含量变化时，土壤的介电常数也随之发生相当大的变化任何可以准确测量电容率的传感器都可用来确定体积含水量影响因素一般是温度和盐度ECH2O传感器电路可以把温度变化的影响减小到最低对于EC-10和EC-20来说，传感器的覆盖材料可在一定程度上降低盐分的效应土壤质地对于EC-10和EC-20的校准影响与对于别的电容传感器的影响程度是相同的然而，EC-5和ECH2O TE传感器的运行频率（70MHz）要大大高于EC-10和EC-20的频率（5MHz），因此质地和盐度对这些传感器的影响也被大大降低了主要优点l 耐用材料制成，可长期埋设在样地中，长期准确地监测土壤水分l 适于多种地理区域，测量不同深度l 系统价格和维护费用都相当便宜l 通过测量土壤介电常数确定容积水分含量l 对土壤中的温度和盐度影响的敏感度低l 耗电少，降低长期监测的费用l 极高的分辨率，可准确监测每天或每小时的水分l 可实现土壤水分、温度和电导度的同步测量，提供关于土壤条件的更多信息技术指标EC-5 EC-10 EC-20 EA-10 EC-TM ECH2O-TE 长度5 cm10 cm20 cm10 cm5 cm5 cm测量参数体积含水量VWCVWCVWCVWCVWC和温度VWC、温度和电导率精确度±3%(电导率在 8dS/m以内的所有土壤类型)；±1-2%（单独校准后）±4%（低电导率和中等电导率的土壤类型）；±1-2%（单独校准后）±4%（低电导率和中等电导率的土壤类型）；±1-2%（单独校准后）±4%（低电导率和中等电导率的土壤类型）；±1-2%（单独校准后）±3%(矿质土壤)， ±1-2% (电导率超过8dS/m的土壤校准后)；±3%(电导率0.5-8dS/m之间的岩石土)；±3%(电导率3-14 dS/m的花盆土)±3%(矿质土壤)， ±1-2% (电导率超过8dS/m的土壤校准后)；±3%(电导率0.5-8dS/m之间的岩石土)；±3%(电导率3-14 dS/m的花盆土)范围0-100%VWC0-40%VWC 0-40%VWC 0-40%VWC0-100%VWC0-100%VWC工作温度-40~60℃0~50℃0~50℃-40~60℃-40~50℃-40~50℃电缆接口类型3.5mm立体声接口, 3线接头3.5mm立体声接口, 3线接头3.5mm立体声接口, 3线接头2-线插头，模拟输出电流为4-20mA 3.5mm立体声接口, 3线接头3.5mm立体声接口, 3线接头电压2.5-5V DC @ 10mA2.5-5V DC @ 10mA  2.5-5V DC @ 10mA  线型电源7-32 VDC, 过电压反转保护3-16 VDC, 0.3mA 稳流, 10mA可持续测量9ms 3-16 VDC, 0.3mA 稳流, 10mA可持续测量9ms 频率70 MHz5 MHz5 MHz5 MHz70 MHz70 MHz输出值与土壤VWC（曲）线性相关的电压值 与土壤VWC线性相关的电压值与土壤VWC线性相关的电压值与土壤VWC线性相关的电压值3V数据包3V数据包 EC-5 (5 cm ) EC-10(10 cm) ECHO TE (5 cm)EEEC-20 (20 cm)EC-TM（5cm）选配指南：1. EC-5：新的EC-5传感器可以测量培养基和土壤的体积水分含量。

由于EC-5高频率特征，使得它大大降低了EC（电导度）和土壤质地对其读数的影响，这一特点适用于所有土壤类型；同时，高测量频率还提高了传感器的准确度和量程EC-5紧凑、耐用的设计使得它在任何环境下，无论是在温室还是在野外使用，都是非常理想的土壤水分监测仪器2. ECH2O-TE: ECH2O TE是DECAGON新推出的革命性ECH2O传感器，可以同时测量土壤水分、电导度(EC)和温度三个指标其运行频率和EC-5相同，都是70MHz，因此，对EC的变化不敏感，因此特别适用于温室或盐碱土环境3．EC-10和EC-20：二者是ECH2O传感器的原初型号它们在中等质地到细粒质地和低电导度（EC）的土壤中工作良好在不校准的情况下，其典型精度约±4%，根据具体土壤类型校准后，其精度可提高到±1-2%4. EC-TM：测量土壤含水量和温度精度和技术参数与ECH2O-TE相同产地与厂家：美国Decagon公司EM50/R数据采集器EM50/R是DECAGON公司2006年新推出的5通道数据采集器，是ECH2O系统的核心部件，可与任意型号的ECH2O传感器连接将传感器插入五个通道的任一接口，就可以直接使用，操作简捷。

EM50/R被安装在用O型圈密封防雨的包装箱内，是野外长期监测的理想选择EM50具有最小的电量消耗，每分钟读取一个数据，可收集长达一年的数据利用ECH2O Utility软件可以设置日期、时间、测量间隔，收集数据等EM50R是无线模式的5个通道的数据采集器，有无线电遥测模块,将数据传输到DataStation上DataStation同时作为无线接收器和数据采集器，可以收集来自多个Em50R的多月数据然后，用户可用随时从Datastation下载数据根据不同的监测需求，EM50/R可以配置不同的传感器，包括：ECH2O土壤水分传感器、ECH2O雨量计、温度传感器、测渗仪(Drain Gauge)主要优点: l 低电消耗 l 应用五节5号碱性电池 l 防紫外线包装盒 l 1MB内存(能存储36,8000个数据) ECH2O CHECK（读表）可以与ECH2O传感器的EC-5、EC-10、EC-20类型配合使用，快速读取数据，但不能存储数据EM5b数据采集器EM5b是一款小型的5通道数采，可采集传感器EC-5、EC-10、EC-20、ECT和雨量计的数据，以1小时采集一次的频率可连续采集145天的数据。

技术指标ECH2O读数设备类型测量速度/间隔分辨率精度电源运行环境存储可读取传感器通道PC通讯重量ECH2O CHECK（读表）<1s1mv,0.1%±3%3.6V锂电0~40 ℃NoEC-5EC-10 EC-201------115 gEM50/R（数据采集器）1～1440 min0.002m3/m3-----5 AA碱性电池或锂电池-40~+60 ℃ 0~100 % RH1M(36,800读数)EC-5EC-10EC-20ECHO TE5RS-232,无线电----EM5b（数据采集器）1～1440min0.002m3/m3-----4 AAA碱性电池-5~45 ℃ 0~100 % RH49 K2976 读数EC-5EC-10EC-205RS-232-----EM50/R可选传感器传 感 器量 程精 度分 辨 率电缆长度样 式ECT温度传感器-40~60 ℃0.5℃@-40℃, ±0.25 @>0℃0.06℃@-40℃, 0.015 @>0℃3 m----ECH2O Rain Gauges--------0.25mm（ECRN50）；1mm（ECRN100）----------翻斗式产地与厂家：美国Decagon公司。