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【仪器说】剖析三合一土壤检测仪结构原理，生产科研不宜

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2019/07/16
谱绘人生

原创大赛公告

市面上有一种三合一土壤检测仪，价格从20多元到100多元一只不等。不用电池，能检测土壤PH、湿度及环境照度。这么牛，是啥“黑科技”？在网上未见其原理资料。通过剖析，看看是什么结构原理。
一、仪器基本情况
外观及各部分名称：

下图是电极。电极头是锡（合金）材质，电极杆分别是铜管（测量湿度）、铝管（测量酸度）：

档位拨动开关有三档，左边是“湿度”，中间是“照度”，右边是“酸度”：

测量环境光照的是一小片3.5mm×4.5mm硅光电池：

指示器采用电磁式微电流计。刻度盘上，PH3.5～8；湿度（水分）为三段：1～3红色（干燥），4～7绿色（合适），8～10蓝色（过湿）；照度0～2000流明：

下面是商家关于仪器使用范围宣传图片（本文提醒，产业最好不要使用）：

二、拆解
用指甲可分开仪器背盖：

内部结构，非常简单：

拆下的电极，红色电线是电极头的引线：

光电池固定在外壳上，塑料被热烫封死，取不下来：

在强光下，光电池的开路电压0.328V：

微电流计表头动圈的内阻约1千欧姆，满度电流约350微安：

拆开档位拨动开关，是2位3档12脚，很容易就看清楚周边电路关系：

全部拆解后的零件见下图，批量生产的成本不过十元钱：

三、电路及检测原理

根据拆解情况，绘出仪器电路原理图。在电路中，简画了档位拨动开关，便于一目了然，见下图：
检测原理：检测探头插入土壤后，①档位开关置于“湿度”，电极头与土壤、铜管、电流计形成串联回路，金属锡电极头与铜管在湿润的土壤中存在电极电势，该串联回路电流大小与与土壤湿度有关，土壤湿度大时电阻小电流大，电流计指针偏转角度大；②档位开关置于“照度”，硅光电池与电流计形成串联回路，环境光强，硅光电池输出电压高电流大，电流计指针偏转角度大；③档位开关置于“酸度”，锡电极头与土壤、铝管构成原电池，土壤酸度越高，原电池输出电流强，电流计指针偏转角度大。

结束语：通过拆解以及实际使用，了解到这个仪器结构很简单，检测原理也不复杂。但由于结构简单，电路粗糙，不同环境及不同使用人操作，检测的结果误差很大。只有熟练掌握测量方法，在限定的条件下进行测量，才能得到误差较小的结果。因此，特别提醒，这种三合一土壤检测仪只适用于家庭园艺用用，或作为小孩科普玩具。

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yy_0324

第1楼2019/07/20

第十二届原创——伴随着科技力量。剖析三合一土壤检测仪结构原理，生产科研不宜。探索着科技实力。

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wccd

第2楼2019/07/25

应助达人

如果配一些实际测量数据的表格，就更完善一些了。

0

xx_dxd_xx

第3楼2019/08/06

看了原理，我觉得倒是挺巧妙的。用简单的方法解决问题，思路挺好的。而且商家也说明了只用来种花，没啥大问题

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