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土壤監(jiān)測傳感器技術(shù)芯片原理類型

閱讀:2發(fā)布時間:2026-9-15

這里有幾種不同的技術(shù),用于在當今的商業(yè)電磁土壤傳感器中測量土壤的體積含水量。它們的主要區(qū)別在于提供的精度和制造成本,但也會影響探頭的整體耐用性。
技術(shù)業(yè)務主管物理測量土壤水分的基礎典型頻率
時域反射計 (TDR)測量電磁波傳播出去并從探頭末端反射回來的時間。傳輸線振蕩器在傳感器頭內(nèi)產(chǎn)生一個電壓脈沖,沿波導傳播,反射脈沖的到達觸發(fā)下一個脈沖。記錄一定時間間隔內(nèi)的電壓脈沖反射次數(shù),并輸出與每秒反射次數(shù)成反比的周期(微秒)。該周期通過經(jīng)驗校準與土壤體積水分直接相關。電壓脈沖沿平行桿傳播并反射回來的時間表觀介電常數(shù)1000兆赫
時域透射測量法 (TDT)測量在探頭長度上的一個方向的電磁波傳播時間電壓脈沖通過環(huán)形或閉路棒長度的時間表觀介電常數(shù)150 至 2000 MHz
電容(頻率)/頻域反射計(FDR)測量向外傳播并反射回傳感器頭的電磁波的頻率變化。輸出波與回波頻率之差表觀介電常數(shù)150兆赫
電容(充電)測量電容器的充電時間,該電容器使用探頭周圍的介質(zhì)作為電介質(zhì)材料。電容器充電時間電容不適用
差分幅度(簡化阻抗)測量入射信號和反射信號之間的差異以計算阻抗和視在介電常數(shù)。反射幅度的差異表觀介電常數(shù)75兆赫
同軸阻抗介電反射計測量反射電壓與 50 MHz 信號的入射電壓的比率,該比率取決于探針桿之間的介質(zhì)阻抗。尖齒用作探頭主體中產(chǎn)生的 50 MHz 信號的波導。當尖齒被推入土壤材料時,探頭測量導體之間土壤中電磁波的行為。測量阻抗的反射幅度比實際介電常數(shù)50兆赫
中子探針基于測量通過與土壤中現(xiàn)有氫粒子的彈性碰撞而減慢(熱化)的快速移動中子。發(fā)射的中子與氫原子的碰撞表觀介電常數(shù)不適用
重力土壤分析通過稱重土壤樣品,干燥樣品以除去水,然后稱重干燥的土壤,來測量重量含水量。干燥去除所有水分前后土壤的質(zhì)量(重量)差異水的質(zhì)量不適用



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