微波傳輸線理論在紫色土水分測(cè)量中的應(yīng)用研究.pdf

1、土壤水分含量是土壤的一項(xiàng)重要指標(biāo)，它在農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)、灌溉以及基礎(chǔ)理論研究中具有重要作用。對(duì)土壤水分進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，有助于作物的生長(zhǎng)、提高肥料的利用率以及避免水資源浪費(fèi)。土壤水分的快速、實(shí)時(shí)測(cè)量是實(shí)施精細(xì)農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵。中國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，研制開發(fā)一種實(shí)時(shí)性好、成本低、精度高的土壤水分測(cè)量技術(shù)顯得尤為重要。
　　 本文從測(cè)量原理方面研究了基于微波傳輸線理論測(cè)量土壤水分含量的方法，根據(jù)土壤水分測(cè)量要求設(shè)計(jì)了傳感器和測(cè)量系統(tǒng)。所做的主要工作如

2、下：
　　 1.對(duì)土壤的介電常數(shù)與土壤的水分含量關(guān)系進(jìn)行了理論分析。從理論上探討了利用微波傳輸線理論測(cè)量土壤水分的可行性以及原理方法。
　　 2.在理論分析的基礎(chǔ)上，確定傳感器高頻信號(hào)與傳輸線長(zhǎng)度之間的關(guān)系。被測(cè)土樣選擇在西南地區(qū)廣泛分布的紫色土。通過理論分析設(shè)計(jì)不同的高頻信號(hào)頻率和對(duì)應(yīng)的傳輸線長(zhǎng)度，在室內(nèi)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定土壤水分含量，通過對(duì)比分析篩選出測(cè)量誤差最小，精確度較高的信號(hào)頻率和對(duì)應(yīng)的傳輸線長(zhǎng)度作為傳感器的信號(hào)源頻

3、率和傳輸線長(zhǎng)度。該信號(hào)頻率是130MHz，對(duì)應(yīng)的傳輸線長(zhǎng)度為0.5769m。
　　 3.設(shè)計(jì)測(cè)量系統(tǒng)的硬件電路。信號(hào)源電路采用MC1648單片集成振蕩芯片，檢波電路采用半波濾波整流電路，微控制器選擇dsPIC30F2010芯片，顯示芯片選擇HD44780，此硬件電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，成本較低。
　　 4.應(yīng)用c語言進(jìn)行軟件編程，對(duì)硬件電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)試和修正。
　　 5.將測(cè)量系統(tǒng)用于野外農(nóng)田水分測(cè)量，把測(cè)量結(jié)果