土壤溫度傳感器 CS230 產品原理以及應用領域

CS230溫度剖面儀的核心運行原理基于數字傳感器技術與SDI-12通信協議的協同工作。其剛性探頭組件內部集成多達32個獨立尋址的數字溫度傳感器，最小間距僅5厘米，形成高密度垂直溫度監測鏈。每個傳感器具有單獨地址，直接關聯其物理深度位置，確保數據空間準確性。儀器通過簡單的三線制連接（由FIN4COND電纜實現）與兼容的數據采集器（如CR1000系列）通信，由采集器提供9-28V直流電源并發送SDI-12指令。工作時，探頭在靜默模式下每秒自動更新溫度數據（分辨率達0.0078°C），而激活通信時功耗為"20mA + 傳感器數量×1.0mA"，體現低功耗設計。外部可擴展4個45厘米長的輔助探頭，進一步拓展監測維度。關鍵保護組件SGB3防雷板提供±28Vdc/22Vac電壓保護和1200A浪涌電流防護（8/20μs波形），這是設備在野外穩定運行的必要條件。

該儀器的應用領域廣泛依托其密封性、精度（±0.2°C典型精度）及環境適應性（-55°至+85°C）。在交通工程中，它直接埋入路基監測凍融層動態，通過實時溫度剖面預警道路凍脹風險，為"春季荷載調整"提供關鍵數據。凍土研究方面，其長期穩定性（包含傳感器壽命漂移后最差精度±0.5°C）支持凍土區熱狀態監測，探頭抗霜凍設計（建議首傳感器埋深20厘米以上）有效抵御凍拔力破壞。水文與生態領域的應用包括水體剖面測溫（如湖泊分層現象研究）及土壤溫度梯度分析，Santoprene®橡膠外護套抵御水汽侵蝕，使其可長期布設于沼澤、河床等潮濕環境。在冰雪科學領域中，剛性結構可穿透雪冰界面，監測雪堆內部溫度演變（如雪崩預警模型輸入），而外部探頭可布設于冰川表面或冰裂縫。其工業場景適應性則體現在兼容多種介質（土壤、瀝青、混凝土），例如在地源熱泵系統中評估地下換熱效率，或在垃圾填埋場監測生物反應熱分布。

綜上，CS230通過數字化、模塊化設計實現多場景溫度剖面精準捕獲，而SDI-12協議簡化了系統集成，使其成為環境監測網絡的核心傳感單元。