土壤水分含量是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)灌溉的重要測(cè)量物理量。目前常用的土壤水分傳感器大多采用高頻檢測(cè)技術(shù),成本較高,無(wú)法推廣應(yīng)用。文中基于低頻電容式土壤水分傳感原理,引入溫度、電導(dǎo)率、電容參數(shù),建立土壤水分測(cè)量數(shù)學(xué)模型,對(duì)比了在4種不同土樣情況下,溫度對(duì)電容值、電導(dǎo)率的影響,以黃土為例對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)擬合及公式推導(dǎo),將得到的水分測(cè)量關(guān)系進(jìn)行多次驗(yàn)證,測(cè)試結(jié)果表明,利用該校正方法的傳感器的測(cè)量最大誤差小于3.0%,平均絕對(duì)誤差小于2.0%,能夠滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)灌溉對(duì)土壤水分檢測(cè)的精度要求。 

【文章來(lái)源】：儀表技術(shù)與傳感器. 2020,(04)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

電容傳感器測(cè)量原理圖

在實(shí)際水分測(cè)量中,溫度會(huì)隨著環(huán)境變化,對(duì)土壤中所測(cè)的電容電導(dǎo)率值產(chǎn)生影響,使用實(shí)時(shí)溫度修正傳感器的直接測(cè)量值后,利用電導(dǎo)率校正電容水分關(guān)系的方法測(cè)得土壤水分值[9-10],土壤水分測(cè)量流程如圖2所示。2 溫度參數(shù)對(duì)土壤水分檢測(cè)影響

在不同溫度情況下,土壤的電容值,電導(dǎo)率受到不同程度的影響[11,16-17]。制作4種不同種類(lèi)的土壤樣本,分別為黃土、沙土、紅土、黑土,密度分別為1.46、1.59、1.52、1.41 g/cm3。把土壤樣本置于恒溫箱中,改變箱內(nèi)溫度,待土壤中溫度穩(wěn)定時(shí)對(duì)土壤電容、電導(dǎo)率值進(jìn)行檢測(cè),同時(shí)將土樣包裹保鮮膜,使得整個(gè)溫度變化過(guò)程中,土壤水分含量保持不變。實(shí)驗(yàn)情況如圖3～圖6所示。圖4 紅土中測(cè)量值隨溫度變化情況

【參考文獻(xiàn)】：
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