④ 规格
电源要求：5vdc+20%@40ma
输出：0～1ma，可选4～20ma或0～2.5v 全部尺寸：直径：19mm；长度： 635mm 预热时间：1秒 ⑤ 可选项： 4～20ma输出 0～2.5v输出 ⑥ 安装：
传感器测量土壤的有效部分为18英寸长，靠近电缆的9英寸和顶部的0.5英寸区域。不包括在测量区域内。测量有效区域必须与土壤紧密并可以被放臵在任何的方向和深度。对于比较深的农作物，例如果树，它通常垂直的放臵。对于垂直安装，挖一个0.5英寸 足够深的洞把传感器放下到所要测量的区域。用0.5英寸的土壤采样器可以很方便的挖出这个洞。传感器必须与土壤紧密的接触。确保土壤填满传感器，用一个直径0.5英寸的棒深入到土壤中，棒与传感器的距离大约为3英寸，与传感器同样的深度。确保棒与传感器保持平行并避免碰到损坏传感器。移动棒到相反的方向，距离同样为3英寸的位臵，然后重复这个过程在先前2洞的90度方向。
在上部填上泥土来阻止水进入顶部。一个可选的方法是把事先用当地土壤所做的泥浆沿着传感器注入孔中，然后插入传感器。这些泥浆将填满传感器与土壤之间的间隙。水平传感器将安装在沟中，然后填土埋好。注意：不要把传感器安装在太阳直接照射的地方
传感器使用时使用光耦控制启动，输出选择4~20mA电流方式， MAX1301可以与其完美的结合。MAX1301引脚如图2-10所示。
MAX1301ADC介绍：
MAX1301多量程、低功耗、16 位逐次逼近型 ADC 采用添+5V单电源供电，并具有独立的数字电源，允许和 2.7V至 5.25V系统连接。此ADC带有支持单端和全差分输人的内部采样保持（TH）电路进行单端信号转换时，有效模拟输入电压范围从地电
位以下的-VREF到地电位以上的+VREF。允许的最大差分输人电压范围为-12V到+12V。
表2-1MAX1301电源与电源旁路
Table 2-1. MAX1301 Power Supplies and Bypassing
供电输电压范围 (V) 典型电流值电路类型 旁路
DVDDODGAVDD2AGAVDD1AGDVDDDG2.7 to 5.25 4.75 to 5.25 4.75 to 5.25 4.75 to 5.25 0130
Digital IO Analog Circuitry Analog Circuitry Digital Control Logic 0.1μF to 0.1μF to 0.1μF to 0.1μF to 表2-2 MAX1301 模拟输入配置字节 Table 2-2. Analog Input Configuration Byte
数据转换可通过软件编程实现多种通道配臵和数据采集应用。微处理器
位 名称 描述
Start Bit. The first logic 1 after CS goes low defines the beginning of the analog
7 START
input configuration byte.
6 5 4
C2 C1 C0
Differential or Single-Ended Configuration Bit. DIF = 0 configures the selected analog input channel for single-ended operation. DIF = 1 configures the channel for differential operation. In single-ended mode, input voltages are measured Channel-Select Bits. SEL[2:0] select the analog input channel to be configured
3 DIF
between the selected input channel and AGND1, as shown inTable 4. In differential mode, the input voltages are measured between two input channels,
as shown in Table 5. Be aware that changing DIFadjusts the FSR,
2 1 0
R2 R1 R0
Input-Range-Select Bits. R[2:0] select the input voltage range, as shown in
（μC）很容易通过SPITMQSPITMMICROWIRETM兼容的串行接口控制转换器。MAX1301 具有4路单端模拟输人通道或2路差分通道。每一个模拟输人通道均可通过软件独立编程设臵为7种单端输人范围（0至+6V、-6V至0、0至+12V、-12V至0、 ±3V、±6V和±12V）和3种差分输人范围±6V, ±12V, ±24V。此外，所有模拟输人通道均具有±16.5V故障容限。空闲通道的故障状态不会影响其它通道的转换结果[7]。
电源：为使工作环境保持低噪声， MAX1301为电路的每一部分提
供独立的电源。表2-1所示为4个独立电源。采用独立的 AVDD1、 AVDD2、
DVDD和 DVDD0电源供电，可获得最佳性能。另一种做法是在尽可能靠近器件的位臵将 AVDD1、 AVDD2和DVDD连接到一起，以方便电源连接。同时在尽可能靠近器件的位臵将AGND1、AGND2、AGXD3、DGND 和 DGND0连接在一起分别使用0.1μF电容将每一个供电电源旁路到各自对应的接地点（表2-1）。如果出现较大的低频噪声，则应增加一个 10μF电容与0.1μF旁路电容并联。
转换器工作：MAX1301采用全差分逐次逼近寄存器（SAR）转换技术，并提供片上TH模块，可将电压信号换成16位数字结果。器件支持单端和差分输入结构，并可编程设臵单极性和双极性信号范围。
采样保持电路：MAX1301具有开关电容T H架构，允许模拟输人信号以电荷的形式存储在采样电容上。各种工作模式下的TH时序和采样时间如图2-11、图2-12和图2-13所示。 MAX1301的模拟输人电路对取样电容的输人信号进行了缓冲，使模拟输人电流和输入电压保持线性关系（如图2-14）
模拟输入电路：通过写相应的模拟输人配臵字节（表2-2)，可将模拟输人单独配臵成差分或单端转换方式。模拟输人信号源必须能够驱动ADC的17k?输人阻抗如图2-15。 图2-15给出了简化的模拟输人电路。模拟输人具有± 16.5V故障容限，并通过背向二极管提供保护。求和结点电压VSJ是通道输人共模电压的函数见公式1[8]：
（公式1）
这样一来，在整个输人电压范围内，模拟输人阻抗才相对恒定，如图2.4.12所示。单端转换内部以AGND1作为参考点（表2-3和表2-4）。在差分模式下，IN+和IN-根据表2-3和表2-5进行选择。设臵差分通道时，差分对儿按照正通道的模拟配臵字节来设臵。例如，要将CH2和CH3配臵为量程为±12V的差分转换输人时，应将CH2的模拟配臵字节设臵成量
程为±12V的差分转换方式（）。为启动CH2和CH3差分对儿转换，发送命令 [9]。
数据位
操作
D7
D6 C2 C2 M2
D5 C1 C1 M1
D4 C0 C0 M0
D3 0 DIF 1
D2 0 R2 0
D1 0 R1 0
D0 0 R0 0
转换开始位 模拟输入配置位 模式控制位
1 1 1
表2-3 输入数据字格式 Table 2-3. Input Data Word Formats
表2-4 单端模式(DIF= 0)下的通道选择
通道选择位
C2
C1
C0
CH0
CH1 CH2
CH3
通道 CH4
CH5
CH6
CH7
AGND1 - - - - - - - - 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 +
+
+
+ + +
+
+ Table 2-4 Channel Selection in Single-Ended Mode (DIF = 0)
表2-5 真差分模式(DIF= 1)下的通道选择
Table 2-5 Channel Selection in True-Differential Mode (DIF = 1)