基于高頻電場(chǎng)的土壤水分傳感器研究.pdf

1、我國(guó)水資源緊缺，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水量大，研究土壤水分的快速測(cè)量技術(shù)，對(duì)合理灌溉、精量灌溉，以及節(jié)約淡水資源和提高農(nóng)作物產(chǎn)量均具有十分重要的意義。
　　 為了實(shí)現(xiàn)土壤水分的快速檢測(cè)，對(duì)國(guó)內(nèi)外土壤水分測(cè)量現(xiàn)有方法與研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。以土壤介電特性為契入點(diǎn)，通過(guò)對(duì)土壤介電特性的理論分析，表明利用介電常數(shù)來(lái)測(cè)量土壤含水量是一種靈敏度高、適應(yīng)面寬、受土壤理化特性空間變異影響較小的快速測(cè)量方法。在分析研究電容傳感器工作原理的基礎(chǔ)上，確定了變介質(zhì)

2、電容傳感器的研究方案，研究了一種基于高頻電場(chǎng)法的土壤水分傳感器。設(shè)計(jì)了基于電容傳感器模型的探針和傳感器的硬件電路。選用有源品振作為信號(hào)源；用高頻二極管設(shè)計(jì)了檢波電路；以AT89C51設(shè)計(jì)微控制系統(tǒng)，編制了系統(tǒng)應(yīng)用程序。該系統(tǒng)集數(shù)據(jù)處理與結(jié)果顯示功能為一體。
　　 實(shí)驗(yàn)研究了電容法測(cè)量土壤水分含量與信號(hào)源頻率關(guān)系。對(duì)于供試的紫色土，傳感器信號(hào)源頻率不同對(duì)土壤水分測(cè)量結(jié)果影響很大，該電容傳感器選用最佳測(cè)試頻率為100MHz。