土壤传感器技术芯片原理类型

发布时间:2025/9/30 15:27:00

土壤传感器技术芯片原理类型



这里有几种不同的技术,用于在当今的商业电磁土壤传感器中测量土壤的体积含水量。它们的主要区别在于提供的精度和制造成本,但也会影响探头的整体耐用性。

具体分为以下几种:

1:时域反射计 (TDR) 测量电磁波传播出去并从探头末端反射回来的时间。传输线振荡器在传感器头内产生一个电压脉冲,沿波导传播,反射脉冲的到达触发下一个脉冲。记录一定时间间隔内的电压脉冲反射次数,并输出与每秒反射次数成反比的周期(微秒)。该周期通过经验校准与土壤体积水分直接相关。 电压脉冲沿平行杆传播并反射回来的时间 表观介电常数 1000兆赫

2:时域透射测量法 (TDT) 测量在探头长度上的一个方向的电磁波传播时间 电压脉冲通过环形或闭路棒长度的时间 表观介电常数 150 至 2000 MHz

3:电容(频率)/频域反射计(FDR) 测量向外传播并反射回传感器头的电磁波的频率变化。 输出波与回波频率之差 表观介电常数 150兆赫

4:电容(充电) 测量电容器的充电时间,该电容器使用探头周围的介质作为电介质材料。 电容器充电时间 电容 不适用

差分幅度(简化阻抗) 测量入射信号和反射信号之间的差异以计算阻抗和视在介电常数。 反射幅度的差异 表观介电常数 75兆赫

同轴阻抗介电反射计 测量反射电压与 50 MHz 信号的入射电压的比率,该比率取决于探针杆之间的介质阻抗。尖齿用作探头主体中产生的 50 MHz 信号的波导。当尖齿被推入土壤材料时,探头测量导体之间土壤中电磁波的行为。 测量阻抗的反射幅度比 实际介电常数 50兆赫

5:中子探针 基于测量通过与土壤中现有氢粒子的弹性碰撞而减慢(热化)的快速移动中子。 发射的中子与氢原子的碰撞 表观介电常数 不适用

6:重力土壤分析 通过称重土壤样品,干燥样品以除去水,然后称重干燥的土壤,来测量重量含水量。 干燥去除所有水分前后土壤的质量(重量)差异 水的质量 不适用