土壤传感器在精细农业、生态修复等领域有着重要的意义，其中土壤的含水率、温度、电导率是基础的物理量。土壤电导率“EC”是英文单词“Electrical Conductivity”的缩写。土壤水溶性盐是强电解质，它的水溶液具有导电作用，通过测定导电率可以衡量土壤的水溶性盐浓度。施肥时我们需要测定一个基础的EC值，不同植物根据需肥特性与生长阶段的不同适宜的土壤EC都不同，实现科学施肥。土壤湿度即土壤含水率是表示土壤干湿程度的物理量，通常用土壤含水量占干土重的百分数或者土壤水分容积占土壤总容积的百分数表示。土壤湿度结合土壤温度的昼夜变化，可以较佳决定农作物的水分供应状况，智能灌溉。
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敏源土壤水分盐分温度三合一模组MST（Mysentech Soil Trio）采用高精度数字传感芯片结合嵌入式处理与计算，采集测量土壤的水分含量、电导率（EC）和温度。土壤湿度检测是利用FDR频域反射原理 (FrequencyDomainReflectometry)，根据电磁波脉冲在介质中传播频率来测量土壤的表观介电常数(ε)，再结合不同土质的频率-含水率转换特性算法得到土壤含水量。电导率采用电极式电导测量方式，内置跨导放大电路、数字补偿电路提高精度。温度传感基于CMOS数字芯片，在探针的导热方面做了优化。
每个模组出厂前均进行了温度系数校准以及土壤水分精度标定，保证用户应用时可直接进行数据采集。模组分有线输出版本和无线版本，有线版基于RS485或者UART串行总线标准通信，抗干扰能力更强，采用MODBUS协议。无线版采用蓝牙或者NBIOT无线数字传输到手机或者云平台。
MST模组具有如下特点：
- 采用自主研发的射频谐振电路，信号稳定，穿透力强
- 针对不同土壤模型含水率、电导率嵌入式补偿计算，可在线标定
- 测量范围宽、线形度好、适用性广
- 功耗低，工作温度范围宽，数据采集时间短
- 内置存储器，无需维护和现场校准
通过将塑料外壳、不锈钢探针等物料一起组装，土壤水分盐分温度模组MST可装配成如下图所示的三针型土壤水分盐分温度传感器。
主要技术指标
土壤水分含量测量
- 典型精度：3%
- 分辨率：0.1%
- 量程：0~100%
温度测量
- 典型精度：0.5℃（或高配：0.1℃精度版本）
- 高精度范围：0℃~+50℃
- 分辨率：0.1℃
- 量程：-70℃~+150℃
电导率盐分测量
- 典型精度：3%
- 分辨率：0.01mS/cm
- 量程：0~20mS/cm
工作温度范围：-40℃~+85℃
采集时间：< 0.2秒
平均功耗：26.82mA@5V
供电电压：3V~28V
接口：RS485(MODBUS协议)
模组尺寸：50mm * 38mm * 10.55mm
应用领域
农业、林业、园艺种植及土壤墒情研究等。
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低功耗蓝牙、NBIOT土壤三合一传感器将于2022年底面市，敬请期待。
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