2. 土壤温湿度传感器读数漂移的现场校准排障

漂移现象与三类来源的区分思路

长期埋设的土壤温湿度传感器，读数漂移通常表现为：同一深度、相邻位置的参照点读数稳定，而故障探头持续偏高或偏低，且偏差随含水率变化而放大。现场校准的目的不是把读数“调回正常”，而是先判断漂移来源，再决定是清洗、处理供电还是重新标定或更换。

三类来源的现场特征差异明显：探头污染多表现为响应变慢、高湿段偏差大、干燥后偏差减小；供电波动表现为读数随采集时刻、负载或线缆长度跳变，重复测量一致性差；标定失效表现为偏差稳定、可重复，在全量程内近似线性平移或斜率变化。因此现场应按“先排除供电与污染，再判定标定”的顺序推进。

现场校准的具体做法

先做供电核查：用万用表在探头端测量 VCC 与 GND 之间的实际电压，与采集器输出端对比，压降超过 0.3 V 或随负载变化即判为供电问题。随后做污染核查：记录清洗前读数，用软毛刷与清水清除探头感应面泥膜，晾干后在同一位置复测，偏差明显减小即为污染主导。

若前两步均排除，则进入标定核查。湿度用饱和盐溶液法：将探头感应面悬置于密闭容器内盐溶液上方（不接触液体），25 ℃ 下饱和 NaCl 约 75 %RH、饱和 MgCl₂ 约 33 %RH，稳定 30 分钟后读取。温度用冰水混合物（0 ℃）与已知室温对比。记录两点实测值，计算偏移量与斜率修正系数。

# 两点校准计算示例（湿度，单位 %RH）
raw_low  = 38.5   # 在 33 %RH 标准环境下的原始读数
raw_high = 71.2   # 在 75 %RH 标准环境下的原始读数
ref_low, ref_high = 33.0, 75.0

slope = (ref_high - ref_low) / (raw_high - raw_low)   # ≈ 1.284
offset = ref_low - slope * raw_low                     # ≈ -16.43

def calibrate(raw):
    return slope * raw + offset

print(round(calibrate(38.5), 1), round(calibrate(71.2), 1))  # 33.0 75.0

校准后需回测验证：在 33 %RH 与 75 %RH 两点复测，残差应控制在 ±3 %RH 以内；温度残差 ±0.5 ℃ 以内。若残差超限或重复测量离散度大，说明探头已老化，应更换而非继续修正。