Aperçu
Le CS655 est un capteur multiparamètre intelligent, utilisant des techniques innovantes pour mesurer la teneur en eau volumétrique, la conductivité électrique et la température du sol. Il envoie un signal SDI-12 que beaucoup de nos centrales de mesure peuvent recevoir. Cette sonde a des tiges plus courtes (12 cm) que la sonde CS650, pour des sols plus difficiles à instrumenter.
Lire la suiteAvantages et caractéristiques
- Large volume de mesure pour réduire les erreurs
- Mesures corrigées pour les effets de la texture du sol et de la conductivité électrique
- Estimations de la teneur en eau du sol pour une large gamme de sols
- Capteur polyvalent-mesure de la permittivité diélectrique, la conductivité électrique (EC) et de la température du sol
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Description technique
La sonde CS655 est constituée de deux tiges en acier inoxydable de 12 cm de long, connectées à un circuit imprimé. Le circuit imprimé est encapsulé dans de l'époxy et un câble blindé câblé à ce circuit, permet de connecter la sonde à une centrale de mesure.
La sonde CS655 mesure le temps de propagation, l’atténuation du signal et la température. La permittivité diélectrique, la teneur en eau volumétrique et la conductivité diélectrique sont ensuite déterminées à partir de ces valeurs brutes.
La mesure de l’atténuation du signal permet de corriger le temps pour lequel la réflexion de l’onde est détectée. Cette correction permet d’améliorer la mesure du temps de propagation. Par conséquent, il est possible de mesurer des teneurs en eau précises sans étalonnage préalable de la sonde dans des sols dont la conductivité ≤8 dS m-1. La conductivité électrique est également calculée par la mesure de l’atténuation du signal.
Une thermistance, en contact thermique avec une tige de la sonde placée, près de la surface de l'époxy, mesure la température. L'installation horizontale du capteur permet une mesure de température du sol et de la teneur en eau volumétrique précise pour la profondeur considérée. La mesure de température dans d'autres orientations sera celle de la région près de l'entrée de la tige située à proximité du boîtier en époxy.
Les abréviations suivantes sont utilisées dans le texte :
CE = Conductivité électrique
VWC = Teneur en eau volumique.
in. = pouce
ft = pied
Compatibilité
Veuillez noter : Ce qui suit montre des informations de compatibilité générales. Ce n'est pas une liste complète de tous les produits compatibles.
Centrale de mesure
| Produits | Compatibilité | Note |
|---|---|---|
| CR1000 (obsolète) | ||
| CR1000X (obsolète) | ||
| CR300 (obsolète) | ||
| CR3000 (obsolète) | ||
| CR310 | ||
| CR350 | ||
| CR6 | ||
| CR800 (obsolète) | ||
| CR850 (obsolète) |
Informations de compatibilité supplémentaires
Considérations sur les interférences
Sources externes d'interférences
Une source extérieure d'interférences peut affecter le bon fonctionnement de la sonde. Ainsi la sonde doit être placée loin d’une source d'interférences, d’une ligne électrique ou d’un moteur.
Interférences entre les sondes
De multiples sondes CS655 peuvent être installées à 10 cm l'une de l'autre, à condition d'utiliser la commande standard "M" de l'instruction SDI-12 de la centrale de mesure. La commande "M" de l'instruction SDI-12 permet qu'à une seule sonde d'être activée à la fois.
Outil d'installation
CS650G
Le CS650G (référence 009746) rend l'insertion de la sonde dans le sol plus facile dans les sols compactes ou rocheux. Cet outil peut être martelé dans le sol avec une force qui pourrait endommager le capteur si le CS650G n'était pas utilisé. Il permet de réaliser des ''avant trous" dans lesquels les tiges des sondes peuvent ensuite être insérées. Le CS650G remplace le pilote et le guide d'insertion.
Spécifications
| Mesures effectuées | Conductivité électrique du sol (EC), permittivité diélectrique relative, teneur en eau volumétrique (VWC) et température du sol |
| Équipement requis | Centrale de mesure |
| Type de sol | Les tiges courtes sont faciles à installer dans un sol dur. Convient pour les sols avec une conductivité électrique plus élevée. |
| Tiges | Non remplaçable |
| Capteurs | Non interchangeable |
| Volume mesuré | 3600 cm3 (~7.5 cm de rayon autour de chaque tige et 4,5 cm en bout de tige) |
| Compatibilité Électromagnétique | Conforme à la norme CE (EN61326 vis à vis de la protection contre les décharges électrostatiques.) |
| Température de fonctionnement | -50°C à +70°C |
| Sortie du capteur | SDI-12; série RS-232 |
| Temps de chauffage | 3 s |
| Temps de mesure | 3 ms pour la mesure ; 600 ms pour effectuer la commande SDI-12 complète |
| Tension d'alimentation requise | 6 à 18 Vcc (a besoin de 45 mA @ 12 Vcc.) |
| Longueur de câble maximum | 610 m (2000 ft) en combinant jusqu’à 25 capteurs connectés au même port de contrôle d’une centrale de mesure. |
| Espacement entre les tiges | 32 mm (1.3 in.) |
| Indice de protection | IP68 |
| Diamètre des tiges | 3,2 mm (0.13 in.) |
| Longueur des tiges | 120 mm (4.7 in.) |
| Dimensions de la tête de la sonde | 85 x 63 x 18 mm (3.3 x 2.5 x 0.7 in.) |
| Poids du câble | 35 g par m (0.38 oz par ft) |
| Poids de la sonde | 240 g (8.5 oz) sans câble |
Consommation en courant |
|
| Active (3 ms) | 45 mA typical (@ 12 Vdc) |
| Au repos | 135 µA typical (@ 12 Vdc) |
Conductivité électrique |
|
| Gamme pour solution CE | 0 à 8 dS/m |
| Gamme CE globale ou volumique | 0 à 8 dS/m |
| Exactitude de mesure | ±(5% de lecture + 0,05 dS/m) |
| Fidélité de mesure | 0,5% de la CEV (CE volumique) |
Permittivité diélectrique relative |
|
| Gamme de mesure | 1 à 81 |
| Exactitude de mesure |
|
| Fidélité de mesure | < 0,02 |
Teneur en eau volumique |
|
| Gamme de mesure | 0% à 100% (avec la commande M4) |
| Exactitude de mesure de la teneur en eau |
|
| Fidélité de mesure | < 0,05% |
Température du sol |
|
| Gamme de mesure | -50°C à +70°C |
| Résolution | 0,001°C |
| Exactitude de mesure |
|
| Fidélité de mesure | ±0,02°C |
Documents à télécharger
Notes techniques
Applications
Vidéos & Tutoriels
Téléchargements
CS650 / CS655 Firmware v.2 (429 KB) 02-12-2015
Current CS650 and CS655 firmware.
Note: The Device Configuration Utility and A200 Sensor-to-PC Interface are required to upload the included firmware to the sensor.
FAQ
Nombre de FAQ au sujet de(s) CS655: 54
Développer toutRéduire tout
-
Period average and electrical conductivity readings were taken with several sensors in solutions of varying permittivity and varying electrical conductivity at constant temperature. Coefficients were determined for a best fit of the data. The equation is of the form
Ka(σ,τ) = C0*σ3*τ2 + C1*σ2*τ2 + C2*σ*τ2 + C3*τ2 + C4*σ3*τ + C5*σ2*τ + C6*σ*τ + C7*τ + C8*σ3 + C9*σ2 + C10*σ + C11
where Ka is apparent dielectric permittivity, σ is bulk electrical conductivity (dS/m), τ is period average (μS), and C1 to C11 are constants.
-
No. The abrupt permittivity change at the interface of air and saturated soil causes a different period average response than would occur with the more gradual permittivity change found when the sensor rods are completely inserted in the soil.
For example, if a CS650 or a CS655 was inserted halfway into a saturated soil with a volumetric water content of 0.4, the sensor would provide a different period average and permittivity reading than if the probe was fully inserted into the same soil when it had a volumetric water content of 0.2.
-
If information is available on soil texture, organic matter content, and electrical conductivity (EC) from soil surveys or lab testing of the soil, it should be possible to tell if the soil conditions fall outside the range of operation of the sensor. Without this information, an educated guess can be made based on soil texture, climate, and management:
- Soil that is coarse textured (such as sand, loamy sand, or sandy loam) works well with a CS650 if the EC is low.
- If the soil is located in an arid or semiarid region, it may have high EC.
- If the soil is frequently fertilized or irrigated with water that has higher EC, it may have high EC.
- If the climate provides enough rain to flush accumulated salts below the root zone, the EC is expected to be low and suitable for a CS650.
When in doubt about soil texture and electrical conductivity, Campbell Scientific recommends using a CS655 because of the sensor’s wider range of operation in electrically conductive soils, as compared with the CS650.
-
With regard to the CS650 and the CS655, is there a generic calibration equation for artificial soil?
No. The equation used to determine volumetric water content in the firmware for the CS650 and the CS655 is the Topp et al. (1980) equation, which works for a wide range of mineral soils but not necessarily for artificial soils that typically have high organic matter content and high clay content. In this type of soil, the standard equations in the firmware will overestimate water content.
When using a CS650 or a CS655 in artificial soil, it is best to perform a soil-specific calibration. For details on performing a soil-specific calibration, refer to “The Water Content Reflectometer Method for Measuring Volumetric Water Content” section in the CS650/CS655 manual. A linear or quadratic equation that relates period average to volumetric water content will work well.
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Yes. There is surge protection built into the sensor electronics. The sensor survives a surge of 2 kV at 42 ohm line-to-ground on digital I/O and 2 kV at 12 ohm line-to-ground on power. It also survives a surge of 2 kV at 2 ohm line-to-ground on the rods.
If additional surge protection is required, consider using the SVP100 Surge Voltage Protector DIN Rail with Mounting Hardware.
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Les dommages sur l'électronique de la CS650 ou à l'électronique du CS655 ou aux tiges ne peuvent être réparées car ces composants sont placés dans l'époxy. Les dégâts sur les câbles, d'autre part, peuvent éventuellement être réparés. Pour plus d'informations, reportez-vous à la page Réparation et étalonnage.
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Dans un sol qui a une fraction importante de loam, terreau, loam limoneux, limono-argileux, loam argileux, argile, le CS655 est une option appropriée parce que ces sols ont tendance à être plus électriquement conducteur, et le CS655 fonctionne sur une plus grande plage de la conductivité électrique que le CS650. Dans les applications où un plus petit volume de mesure est souhaitée, tels que des pots de fleur de grande taille, les tiges de 12 cm de long du CS655 sont préférables aux tiges de 30 cm de long du CS650.
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The volumetric water content reading is the average water content over the length of the sensor’s rods.
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The bulk electrical conductivity (EC) measurement is made along the sensor rods, and it is an average reading of EC over that distance at whatever depth the rods are placed.
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Probably not. The principle that makes these sensors work is that liquid water has a dielectric permittivity of close to 80, while soil solid particles have a dielectric permittivity of approximately 3 to 6. Because the permittivity of water is over an order of magnitude higher than that of soil solids, water content has a significant impact on the overall bulk dielectric permittivity of the soil. When the soil becomes very dry, that impact is minimized, and it becomes difficult for the sensor to detect small amounts of water. In air dry soil, there is residual water that does not respond to an electric field in the same way as it does when there is enough water to flow among soil pores. Residual water content can range from approximately 0.03 in coarse soils to approximately 0.25 in clay. In the natural environment, water contents below 0.05 indicate that the soil is as dry as it is likely to get. Very small changes in water content will likely cause a change in the sensor period average and permittivity readings, but, to interpret those changes, a very careful calibration using temperature compensation would need to be performed.
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