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基于高频电容原理的土壤剖面水分传感器研究年姓
要摘江苏大学硕士学位论文实时、准确获取土壤剖面水分信息,及时了解土壤水分空间立体分布,这对上,提出了探头微量化平面电容的概念,基于砑抡嬗呕颂酵方峁梗度,轴向间距,电极外径诰,并选用紫铜作为段高频电场作用下传感器探头阻抗特性的研究分析,通过试验优选了适合本文所致性、稳定性、重复性等相关性能进行了测试,结果表明:对于同一体积含水量研究作物需水规律、实现节水灌溉有着非常重要的意义,同时也是现代精细农业技术的重要基础。为实现土壤剖面多点煌疃水分的同时测量,本文基于高频电容原理研究设计了一种土壤剖面水分传感器。通过试验,研究分析了土壤理化特性变异对传感器输出的影响,建立了基于温度影响的土壤水分测量修正模型,并就传感器的使用性能进行了相关试验检验,结果表明本文所研究设计传感器用于土壤剖面不同深度的水分测量,水分梯度变化明显,性能良好,可应用于我国农业实际生产。本文的研究工作主要包括以下几方面:邮视谕寥榔拭娌煌疃人滞辈饬康奶厥庖G笞攀郑芴迳杓屏土壤水分传感器多传感器节点组合的剖面“竹”形结构,并基于高频电容原理建立了传感器的土壤水分测量理论模型;通过对比分析常用电容传感器的结构形式,确定了传感器节点的探头为圆环结构。在对圆环探头进行有限元分析的基础最终确定探头电极轴向长度与电极轴向间距之比痑较为适宜,取电极轴向长探头电极材质。üǜ衅鞴δ艿缏贩治觯贛芯片,采用疺转换的方式,设计了传感器节点硬件电路;采用D诤耍辛舜ǜ衅数据采集及处理模块硬件电路设计,并以软件为开发平台,采用语言编程,进行了传感器软件程序设计。结合土壤介电常数的频率特性和不同频设计传感器的测量频率为。ü匝槭莼毓榉治觯⒘送寥榔拭嫠执ǜ衅魉植饬烤蔡定数学模型:..,.。通过试验对传感器的一的土壤,传感器节点彼此之间没有显著测量差异,输出电压显著相关;连续定点
基于高频电容原理的土壤剖面水分传感器研究测量,传感器输出电压比较稳定,与标定输出相比无明显偏差,.%;多次有取放的重复性测量,传感器亦无显著测量差异,攵酝寥览砘匦员湟煸斐纱ǜ衅鞑饬课蟛畹奈侍猓匝榉治隽送寥相比标定输出亦无明显偏差,相对误差范围控制在.%.%。
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甌基于高频电容原理的土壤剖面水分传感器研究:..,..琧:琧,,琲,疦甌.:.,一痗瓵畉瑃;猵瑃.,.%ィ,—