基于真有效值检测的高频电容式土壤水分传感器

摘要：

土壤水分的测量是精细农业中实施节水灌溉的基础.基于真有效值检测技术,利用土壤的介电特性,设计了一个高频电容式土壤水分传感器,主要由电源滤波电路、100 MHz有源晶振、XC74UL14AA、探针电极和AD8361组成.其中,探针电极由印刷电路板制成并与主印刷电路板一体化成型.传感器以直流电压输出,分别在空气和去离子水中测得其输出范围为工作电压的20％～70％.通过2-异丙氧基乙醇、二氧六环和去离子水3种溶液配制了一系列不同等效土壤体积含水率的待测溶液,在不同工作电压下,对传感器进行了标定以及在5～40℃范围内以24.8℃基准进行了温度变异性试验.试验结果表明:传感器对工作电压有明显的依赖性,在特定含水率下传感器的输出电压随工作电压的升高而增加;特定工作电压下传感器的输出电压与土壤体积含水率呈线性负相关,其决定系数R2＞0.987;温差越大则传感器的测量偏差也越大,最大偏差为4.44％.并配制土样对传感器进行了验证,最大误差为4.95％.

关键词：土壤、水分、传感器、真有效值、高频、电容

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分类号：S126(农业物理学)

资助基金：现代农业产业技术体系建设专项资金资助农科教发[2011]3号;国家公益性行业农业科研专项经费项目资助200903023

在线出版日期：2012-07-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：216-221