基于时域传输原理的土壤水分测试仪研究

• 作者: 冯磊 徐云 杨卫中 石庆兰 董乔雪 高红菊
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 农学
• 关键词: 土壤水分 时域传输 时间差测量 介电常数
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 农业信息化工程
• 页码范围: 181-187
• 页数: 7页
• 分类号: S237
• 字数: 4563字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2017.03.023

摘要

为利用时域测量技术实时、快速、准确地测量土壤水分,设计了一种低成本的基于时域传输(TDT)原理的土壤水分测试仪.仪器的探头采用末端封闭的回路结构,信号在探头上单程传输,通过测量电磁波在土壤介质中的传输时间测量出土壤的介电常数,再通过土壤标定方程得到土壤水分.时域传输仪由高频脉冲信号源、同轴传输线、U型回路结构探头、以TDC-GP2时间间隔测量芯片为核心的传输时间测量电路和以LPC2132 ARM微控制器为核心的控制电路组成.通过标准溶液测试和土壤测试试验,验证了双U型探头的测量结果好于单U型探头,仪器使用双U型探头测量传输时间的均方根误差为43.9 ps,测量介电常数的均方根误差为0.791,使用TOPP方程测量砂土土壤含水率的均方根误差为0.029 cm3/cm3,测量壤土土壤含水率的均方根误差为0.039 cm3/cm3.结果表明设计的时域传输土壤水分测试仪可以准确地测量土壤介电常数和土壤体积含水率.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	冯磊	中国农业大学大学信息与电气工程学院	17	180	6.0	13.0
2	杨卫中	中国农业大学大学信息与电气工程学院	18	481	11.0	18.0
3	董乔雪	中国农业大学大学信息与电气工程学院	18	323	9.0	17.0
4	徐云	中国农业大学大学信息与电气工程学院	17	316	8.0	17.0
5	高红菊	中国农业大学大学信息与电气工程学院	6	24	4.0	4.0
6	石庆兰	中国农业大学大学信息与电气工程学院	12	43	4.0	6.0