發(fā)布時(shí)間：2018-04-19 09:02

  本文選題：土壤水分 + 時(shí)域傳輸��； 參考：《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)》2017年03期

【摘要】：為利用時(shí)域測(cè)量技術(shù)實(shí)時(shí)、快速、準(zhǔn)確地測(cè)量土壤水分,設(shè)計(jì)了一種低成本的基于時(shí)域傳輸(TDT)原理的土壤水分測(cè)試儀。儀器的探頭采用末端封閉的回路結(jié)構(gòu),信號(hào)在探頭上單程傳輸,通過(guò)測(cè)量電磁波在土壤介質(zhì)中的傳輸時(shí)間測(cè)量出土壤的介電常數(shù),再通過(guò)土壤標(biāo)定方程得到土壤水分。時(shí)域傳輸儀由高頻脈沖信號(hào)源、同軸傳輸線、U型回路結(jié)構(gòu)探頭、以TDC-GP2時(shí)間間隔測(cè)量芯片為核心的傳輸時(shí)間測(cè)量電路和以LPC2132 ARM微控制器為核心的控制電路組成。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)試和土壤測(cè)試試驗(yàn),驗(yàn)證了雙U型探頭的測(cè)量結(jié)果好于單U型探頭,儀器使用雙U型探頭測(cè)量傳輸時(shí)間的均方根誤差為43.9 ps,測(cè)量介電常數(shù)的均方根誤差為0.791,使用TOPP方程測(cè)量砂土土壤含水率的均方根誤差為0.029 cm~3/cm~3,測(cè)量壤土土壤含水率的均方根誤差為0.039 cm~3/cm~3。結(jié)果表明設(shè)計(jì)的時(shí)域傳輸土壤水分測(cè)試儀可以準(zhǔn)確地測(cè)量土壤介電常數(shù)和土壤體積含水率。
[Abstract]:In order to use time domain measurement technology to measure soil moisture in real time, fast and accurately, a low cost soil moisture measuring instrument based on time domain transmission (TDT) principle was designed.The detector adopts a closed loop structure at the end of the instrument. The signal is transmitted on the probe through one way. The dielectric constant of the soil is measured by measuring the transmission time of electromagnetic wave in the soil medium, and then the soil moisture is obtained by the soil calibration equation.The time-domain transmission instrument consists of a high-frequency pulse signal source, a coaxial transmission line U-shaped circuit probe, a transmission time measurement circuit with TDC-GP2 time interval measurement chip as the core and a control circuit with a LPC2132 ARM microcontroller as the core.The results of standard solution test and soil test show that the measurement results of double U probe are better than that of single U probe.The root-mean-square error of measuring the transmission time with a double-U probe is 43.9 pss. the root mean square error of measuring dielectric constant is 0.791.The root mean square error of measuring soil moisture by TOPP equation is 0.029 cm ~ (-3) / cm ~ (-3), and the soil moisture content of loam is measured.The root mean square error is 0.039 cm ~ (-1) / cm ~ (3).The results show that the designed time-domain transport soil moisture tester can accurately measure the soil dielectric constant and soil volume moisture content.
【作者單位】： 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31371531)
【分類號(hào)】：TP216;S152.7

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本文編號(hào)：1772446