土壤水分溫度測(cè)量?jī)x中數(shù)字濾法原理分析

    土壤水分溫度速測(cè)儀用于測(cè)量土壤水分和溫度值的，直接將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在主機(jī)上，該儀器的原理是由儀器發(fā)射一定頻率的信號(hào)，由于反射率取決于土壤的介電常數(shù)，而土壤的介電常數(shù)跟土壤的含水量呈一定的線性關(guān)系，從而可檢測(cè)駐波疊加信號(hào)得到土壤含水量。

    由于單片機(jī)內(nèi)部資源的限制, 常用的數(shù)字濾波算法有限幅濾波法、中值濾波法、算術(shù)平均濾波法、加權(quán)平均濾波法、滑動(dòng)平均濾波法、低通濾波法及復(fù)合濾波法等。土壤水分溫度測(cè)量?jī)x主要由單片機(jī)、鍵盤(pán)、液晶顯示模塊、RS232 通信模塊及水分傳感器組成. 單片機(jī)是測(cè)量?jī)x的控制中心, 鍵盤(pán)和液晶顯示模塊組成人機(jī)交互界面, 水分傳感器選用電導(dǎo)式傳感器用來(lái)測(cè)量土壤的水分含量, RS232 通信模塊用來(lái)將測(cè)量數(shù)據(jù)上傳至PC 機(jī), 以便數(shù)據(jù)的自動(dòng)記錄和保存. 其中單片機(jī)選用型號(hào)為STC12C5A60AD 的高速型單片機(jī), 其內(nèi)部集成有8 路10 位高速AD 模數(shù)轉(zhuǎn)換器, 速度可達(dá)到25 萬(wàn)次/ s,

    該儀器發(fā)射信號(hào)源探針傳輸，到達(dá)土壤端，由于阻抗不匹配導(dǎo)致部分信號(hào)被反射回傳輸線，從而與原始信號(hào)形成駐波疊加，由于反射率取決于土壤的介電常數(shù)，而土壤的介電常數(shù)跟土壤的含水量呈一定的線性關(guān)系，從而可檢測(cè)駐波疊加信號(hào)得到土壤含水量。此檢測(cè)原理比較適合移動(dòng)測(cè)量和定點(diǎn)監(jiān)測(cè)，而且。測(cè)定結(jié)果基本不受土壤鹽度的影響。