农业工程学报
農業工程學報
농업공정학보
2011年
8期
216-221
,共6页
李加念%洪添胜%冯瑞珏%岳学军%罗瑜清
李加唸%洪添勝%馮瑞玨%嶽學軍%囉瑜清
리가념%홍첨성%풍서각%악학군%라유청
土壤%水分%传感器%真有效值%高频%电容
土壤%水分%傳感器%真有效值%高頻%電容
토양%수분%전감기%진유효치%고빈%전용
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％.
土壤水分的測量是精細農業中實施節水灌溉的基礎.基于真有效值檢測技術,利用土壤的介電特性,設計瞭一箇高頻電容式土壤水分傳感器,主要由電源濾波電路、100 MHz有源晶振、XC74UL14AA、探針電極和AD8361組成.其中,探針電極由印刷電路闆製成併與主印刷電路闆一體化成型.傳感器以直流電壓輸齣,分彆在空氣和去離子水中測得其輸齣範圍為工作電壓的20％～70％.通過2-異丙氧基乙醇、二氧六環和去離子水3種溶液配製瞭一繫列不同等效土壤體積含水率的待測溶液,在不同工作電壓下,對傳感器進行瞭標定以及在5～40℃範圍內以24.8℃基準進行瞭溫度變異性試驗.試驗結果錶明:傳感器對工作電壓有明顯的依賴性,在特定含水率下傳感器的輸齣電壓隨工作電壓的升高而增加;特定工作電壓下傳感器的輸齣電壓與土壤體積含水率呈線性負相關,其決定繫數R2＞0.987;溫差越大則傳感器的測量偏差也越大,最大偏差為4.44％.併配製土樣對傳感器進行瞭驗證,最大誤差為4.95％.
토양수분적측량시정세농업중실시절수관개적기출.기우진유효치검측기술,이용토양적개전특성,설계료일개고빈전용식토양수분전감기,주요유전원려파전로、100 MHz유원정진、XC74UL14AA、탐침전겁화AD8361조성.기중,탐침전겁유인쇄전로판제성병여주인쇄전로판일체화성형.전감기이직류전압수출,분별재공기화거리자수중측득기수출범위위공작전압적20％～70％.통과2-이병양기을순、이양륙배화거리자수3충용액배제료일계렬불동등효토양체적함수솔적대측용액,재불동공작전압하,대전감기진행료표정이급재5～40℃범위내이24.8℃기준진행료온도변이성시험.시험결과표명:전감기대공작전압유명현적의뢰성,재특정함수솔하전감기적수출전압수공작전압적승고이증가;특정공작전압하전감기적수출전압여토양체적함수솔정선성부상관,기결정계수R2＞0.987;온차월대칙전감기적측량편차야월대,최대편차위4.44％.병배제토양대전감기진행료험증,최대오차위4.95％.
