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Aperçu
Le CWS655E est la version sans fil de notre sonde réflectomètrique CS655 de teneur en eau du sol. Il mesure le la teneur volumique en eau, la conductivité électrique et de la température du sol. Ce réflectomètre est équipé d'une radio à étalement de spectre de 868 MHz, qui transmet des données à une station de base sans fil CWB100E ou à un autre capteur sans fil. La fréquence 868 MHz est couramment utilisée en Europe.
Lire la suiteAvantages et caractéristiques
- Capteur polyvalent-mesure de la permittivité diélectrique, la conductivité électrique (EC) et de la température du sol
- Mesures corrigées pour les effets de la texture du sol et de la conductivité électrique
- Radio interne à étalement de spectre par sauts de fréquence, qui permet une plus grande portée et moins d'interférences
- Fiable, peu d'entretien, faible consommation pour effectuer des mesures dans des applications où les capteurs filaires ne sont pas pratiques ou indésirables
- Les transmissions peuvent être acheminées par un relais de trois autres capteurs sans fil
- Battery powered
- Compatible avec les centrales de mesure CR300, CR800, CR850, CR1000 et CR3000
Images
Description technique
Le CWS655E a des tiges de 12 cm qui s'insèrent dans le sol. Il mesure le temps de propagation, l'atténuation du signal, et la température. La permittivité diélectrique, la teneur volumique en eau et la conductivité électrique volumique sont ensuite calculées à partir de ces valeurs brutes.
L'atténuation du signal de mesure est utilisée pour corriger l'effet de la perte de détection de la réflexion, et donc la mesure du temps de propagation. Cela permet des mesures précises de la teneur en eau dans les sols de conductivité ≤3.7 dS m-1 sans effectuer un étalonnage du sol spécifique.
La conductivité électrique du sol est également déduite de la mesure d'atténuation. Une thermistance en contact thermique avec une tige de la sonde à proximité de la surface de l'époxy mesure la température. L'installation à l'horizontal du capteur fournit une mesure précise de la température du sol à la même profondeur que la mesure de la teneur en eau. Pour d'autres orientations, la mesure de température sera celle de la région près de l'entrée de la tige dans le corps en époxy.
Pourquoi le sans-fil ?
Il y a des applications où l’utilisation de capteurs filaires peut poser des problèmes sur certains sites. Protéger les câbles en les faisant passer dans un conduit ou les enterrer dans des chemins de câbles prend du temps, cela représente beaucoup de travail et parfois ce n'est pas possible. Certains codes de sécurité incendie peuvent interdire l'utilisation de certains capteur avec leur câble à l'intérieur des bâtiments. Dans certaines installations des mesures doivent être prises sur de grandes distances nécessitant de longs câbles, cela diminue la qualité de la mesure ou bien c’est trop onéreux. Il y a aussi des applications où il est important d'augmenter le nombre de mesures à réaliser, mais la centrale d'acquisition ne possède pas assez de voies disponibles pour connecter des câbles supplémentaires de capteurs sur son bornier.
Compatibilité
Veuillez noter : Ce qui suit montre des informations de compatibilité générales. Ce n'est pas une liste complète de tous les produits compatibles.
Spécifications
| Résistance à l'eau | IP67 pour le capteur et la batterie ((la batterie doit être correctement installée), chaque capteur est testé par rapport aux risques de fuites.) |
| Température de fonctionnement | -25°C à +50°C |
| Fonctionnement en humidité relative | 0 à 100% |
| Source d'alimentation | 2 piles AA d'une durée de vie d'un an, pour un échantillonnage du capteur toutes les 10 minutes. (Une option avec panneau solaire est disponible.) |
| Average Current Drain | 300 μA (avec une transmission toutes les 15 minutes) |
| Longueur des tiges | 12 cm (4.7 in.) |
| Dimensions du boitier | 14.5 x 6 x 4.5 cm (5.7 x 2.4 x 1.77 in.) |
| Poids | 216 g (7.6 oz) |
Précisions des mesures |
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| Teneur en eau volumique | ±3% VWC dans les sols minéraux typiques qui ont une conductivité électrique ≤10 dS/m. Calculée avec l'équation de Topps (m3/m3). |
| Permittivité diélectrique relative |
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| Conductivité électrique | ±(5% de lecture + 0,05 dS/m) |
| Température du sol | ±0.5°C (lorsque le corps de la sonde est enterré dans le sol) |
Radio interne FHSS de 25 mW |
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| Fréquence | 868 MHz |
| Autorisé en | Europe |
| FHSS Channel | 16 |
| Puissance de sortie du transmetteur | 25 mW (+14 dBm) |
| Sensibilité du récepteur | -110 dBm (0,1% de taux d'erreur) |
| Standby Typical Current Drain | 3 μA |
| Consommation type en réception | 18 mA (full run) |
| Consommation type en transmission | 45 mA |
| Consommation moyenne en fonctionnement | 15 μA (avec 1-s de temps d'accès) |
| Qualité de service | RSSI |
| Caractéristiques additionnelles | Modulation GFSK, inter-calage de données, correction d'erreur transmise, BCH (31,21), brouillage de données |
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Wireless Sensor Planner v.1.7 (30.5 MB) 08-08-2013
The Wireless Sensor Planner is a tool for use with Campbell Scientific wireless sensors. It assists in designing and configuring wireless sensor networks.
FAQ
Nombre de FAQ au sujet de(s) CWS655E: 33
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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 the top 12 cm of soil.
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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 CWS655 was inserted halfway into a saturated soil with a volumetric water content of 0.4, the probe 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.
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The CWS655-series sensors have several logical tests built into their firmware to ensure that the sensors do not report a number that is known to be erroneous. Erroneous readings are either outside the sensor’s operational limits or outside of published accuracy specifications.
A reported value of NAN does not necessarily mean that there is a problem with the sensor hardware. The conditions outlined below can lead to a value of NAN for permittivity and volumetric water content.
Calculated permittivity is less than 0 or greater than 88
The equation used to convert period average and electrical conductivity values to permittivity is a three-dimensional surface with two independent variables and eleven coefficients, plus an offset. Some rare combinations of period and electrical conductivity result in a permittivity calculation that is less than air (1) or greater than water at 0°C (88). These rare combinations are not expected when the sensor is in soil.
Bulk electrical conductivity (EC) is greater than 3.04 dS/m
When bulk electrical conductivity is greater than 3.04 dS/m, the solution EC is greater than 8 dS/m, which is the upper limit for accurate readings with the CWS655. When this occurs, the soil is considered out-of-bounds and will report a value of NAN for both permittivity and volumetric water content.
Calculated permittivity is less than 80% of the permittivity limit
A permittivity limit based on the bulk electrical conductivity (EC) reading is used to determine whether the bulk EC at saturation exceeds the sensor’s operational limit. That permittivity limit is calculated and compared to the permittivity reading. If the measured permittivity is more than 20% beyond the permittivity limit, both permittivity and volumetric water content are reported as NAN. This is the most common cause of NAN values with the CWS655-series sensors, and it occurs because of the soil properties and not because of a sensor malfunction.
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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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Shortening the rods will void the warranty. There are several other reasons why Campbell Scientific strongly discourages shortening the sensor’s rods. The electronics in the sensor head have been optimized to work with the 12 cm long rods. Shortening these rods will change the period average. Consequently, the equations in the firmware will become invalid and give inaccurate readings.
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No. The equation used to determine volumetric water content in the firmware for the CWS655 is the Topp et al. (1980) equation, which works for a wide range of mineral soils but not for organic soils. In organic soils, the standard equations in the firmware will overestimate water content.
When using a CWS655 in organic 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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No. It is not possible to disable the logical tests in the firmware. If soil conditions cause frequent NAN values, it may be possible to perform a soil-specific calibration that will provide good results.
If permittivity is reported but the volumetric water content value is NAN, Campbell Scientific recommends a soil-specific calibration that converts permittivity to water content. This will take advantage of the bulk electrical conductivity correction that occurs in the firmware.
If both permittivity and volumetric water content have NAN values, it may be possible to perform a calibration that converts period average directly to volumetric water content.
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. After a soil-specific equation is determined, it may be programmed into the datalogger program or used in a spreadsheet to calculate the soil water content.
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When the voltage ratio value is greater than 17, the bulk EC reading is reported as NAN. This reading also causes the permittivity and volumetric water content values to be NAN.
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The maximum recommended number in a Campbell Scientific wireless sensor network is 50.
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Yes, but the pots would have to be large. The CWS655 can detect water as far away as 10 cm (4 in.) from the rods. If the pot has a diameter smaller than 20 cm (8 in.), the CS655 could potentially detect the air around the pot, which would underestimate the water content. In addition, potting soil is typically high in organic matter and clay, causing the probably need for a soil-specific calibration.