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温度对FDR土壤湿度传感器的影响研究 总被引：1，自引：0，他引：1
在利用FDR土壤湿度传感器测量土壤湿度时,土壤温度的变化会使测量结果产生较大的误差,因此要对FDR土壤湿度传感器进行温度补偿。为了研究温度对FDR土壤湿度传感器的影响规律,利用不同湿度的土壤样本在不同温度下进行实验。根据实验结果采用二元回归分析法对FDR土壤湿度传感器和土壤温度传感器的输出进行数据融合,消除温度对FDR土壤湿度传感器的影响。融合补偿后的数据结果比未补偿的数据受温度影响减小,更加接近土壤真实湿度值,大大减小了土壤温度对测量结果的影响。 相似文献
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为研究冻融过程对FDR测量土壤体积含水量的影响,采用基于FDR技术的土壤水分传感器TDR-3,通过室内温度实验箱控制环境温度范围为-20～20 ℃,对冻融过程中黏性土样体积含水量进行了测试分析．结果表明:采用FDR测量黏性土样体积含水量,在土样未进行冻融前,温度在0 ℃以上时,FDR的测量值随温度呈线性变化,随着温度的升高而增大,随着温度的降低而减小;黏性土样冻融过程中,在冻结过程中,FDR的测量值随着温度的降低逐渐减小;在融化过程中,随着温度的升高,FDR的测量值逐渐增大;相同温度条件下,黏性土冻结过程中FDR的测量值明显大于黏性土融化过程中FDR的测量值,0℃时两者差值最大,该差值受土壤初始体积含水量和冻融温度的影响．研究成果对于提高FDR测量冻融过程中土壤体积含水量的可靠性具有重要意义． 相似文献
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FDR土壤水分传感器的快速校准与验证 总被引：1，自引：0，他引：1
《节水灌溉》2014,(3)
FDR(Frequency Domain Reflectometry)土壤水分传感器是一种用于测量土壤含水量的传感器,本文以FDR土壤水分传感器的工作原理为基础,重点研究了FDR传感器的快速校准方法,使之与标准传感器具有相同的输入输出特性。通过软件对FDR传感器进行校准,并利用校准后的系统与标准传感器进行了对比验证,检验结果表明,校准后的传感器与标准传感器的输入输出特性具有良好的一致性。 相似文献
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对FDR (Frequency Domain Reflectometry)型土壤水分仪进行改造,将FDR和半导体测温技术相结合,以提高自动土壤水分观测仪的温度适用性,降低土壤水分观测精度受地温变化的影响。通过集成基于频域反射原理的土壤水分传感器和半导体测温器件,设计可同时测量土壤水分及温度的传感器,并在实验室和郑州农业气象试验观测站进行对比试验、建模验证。结果表明：(1)土壤温度变化对FDR型土壤水分传感器精度有较大影响,传感器测量误差和地温呈负相关关系,且随着土壤深度增加愈加明显;(2)在土壤温度20℃时,对传感器测量精度影响最小,高于20℃时传感器测量的土壤水分值大于实际值,低于20℃时传感器测量的土壤水分值小于实际值。地温变化引起了FDR型土壤水分传感器振荡频率的偏移,利用传感器测量频率的温度修正模型,可有效降低土壤水分观测数据受地温变化的影响,提升观测精度。 相似文献
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针对油菜直播地表农田土壤物理机械特性参数室内测量费时费力、田间测量仪器功能单一等问题,设计了一种油菜直播地表土壤物理机械特性参数测量装置,实现集成测量土壤含水率、坚实度、粘聚力和内摩擦角4种土壤物理机械特性参数且测量结果可以通过手机APP实时储存显示。装置基于自走式移动平台实现行走控制,以STM32单片机为核心控制器,利用FDR传感器获取土壤含水率,通过圆锥贯入部件测量土壤坚实度和抗剪切强度参数(包括粘聚力和内摩擦角)。分析了装置的圆锥贯入部件和土壤含水率检测部件测量原理,设计了装置测量控制系统硬件电路及软件,开展了传感器标定试验,确定了柱式压力传感器、薄膜压力传感器和土壤水分传感器的输入输出响应关系。选取71个土壤样本,融合土壤含水率和基于圆锥受力平衡关系获取的摩擦因数,运用最小二乘法建立了土壤粘聚力和内摩擦角数学测量模型,模型决定系数R2分别为0.932和0.956。开展了装置田间测量试验,对土壤含水率、坚实度、粘聚力和内摩擦角进行集成测量,结果表明：相较于AYD-2型土壤坚实度仪、干燥箱干燥法和ZJ-D型直剪仪测量结果,油菜直播地表土壤物理机械特性参数测量装... 相似文献
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土壤介电特性是影响FDR传感器测量土壤含水量精度和适应性的重要物理参数。为了确定28 mm长、10 mm间距的7探针FDR传感器理想频率,通过矢量网络分析仪对4种不同土壤的LF-UHF频段(1 MHz～3 GHz)散射参数进行了测量,通过Logsdon和Laird模型变换,使用Matlab进行了4种土壤表观介电常数的计算和绘制。通过土壤介电频谱分析,研究了土壤极化机理,分析了土壤介电特性与频率的关系,确定了FDR传感器的工作频段为44～398 MHz,考虑到温度对极化的影响,其最佳工作频段为62～110 MHz,其中75 MHz是其工作的最佳频率。此频率下土壤介电值仅对土壤含水量敏感,是消除温度等因素对FDR传感器影响的理想频率。 相似文献
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本文介绍了在非电量检测和电路参数测量中,对大损耗角电容器参数的测量,利用单片机系统实现自动检测,从而改变了传统测量方法中人工调整时间长效率低的缺点。在测量过程中完成了自动平衡、自动运算、自动修正和自动显示的功能。 相似文献
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为了研究FDR探头结构中探针间距和探针长度对土壤介电谱测量的影响,通过矢量网络分析仪分别对2种土壤的4个不同体积含水率进行了介电谱测量,通过28 mm长度下10 mm、14 mm探针间距探头和10 mm间距下28 mm、45 mm长度探头所测介电谱对比发现,在31.2 MHz以上频段探针间距对土壤介电谱测量影响很小,而探针长度在不同频段对土壤介电实部或虚部均有不同影响。研究表明,探针间距不是土壤介电谱测量的影响因素,根据测量需要可对其进行一定范围的调整;探针长度影响土壤介电谱弛豫频率值,探针越短其弛豫频率越大,探针长度是影响土壤介电谱测量的关键因素之一。FDR探头的探针应适当缩短以拓展介电谱平滑段的频率范围,这有利于FDR传感器测量精度和环境适应性的提高。 相似文献
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基于FDC1004的电容式谷物水分检测仪的设计 总被引：1，自引：0，他引：1
提出了一种利用谷物介电特性快速测量谷物含水率的方法,采用同心圆筒电容传感器,对传感器做屏蔽干扰处理。运用Texas Instruments公司最新的电容数字转换芯片FDC1004,具有测量精度高电路简单及抗干扰等特点。加入NTC温度传感器对测量电路进行温度补偿,人机通过按键交互,测量结果通过LCD屏幕显示。系统核心器件采用单片机MSP430F5528,具有低功耗及运算速度快的优点。系统采用4.2V可充电蓄电池供电,系统的测量范围为5%~35%。标定后的系统经验证测试得测量平均误差为0.85%,符合设计要求。 相似文献
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本文是利用单片机作为控制硬件,结合C语言编写软件程序,设计可遥控可感光的窗帘智能控制系统。控制系统的CPU采用的是STC89C52,电路由键盘、显示电路、红外线遥控、光敏电阻、步进电动机等组成。通过定时、遥控、红外传感器控制步进电机来实现窗帘的开闭;由光敏电阻检测光源强度,以显示外界光照的强度;由红外线接收头作为遥控的控制方式,控制窗帘的开关。本设计实现了自动感光控制窗帘和红外线遥控开闭窗帘的设想,并具有定时开闭,温度测量和报警功能。 相似文献
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本文根据超声波液位计的工作原理、特点组成、参数设置和应用等,采用了8051单片机控制,针对超声波液位计进行了电路设计.该液位计主要由微处理器部分,超声波发射、接收电路,温度测量电路,显示部分,远距离通讯部分组成.本设计基本上反映了超声波液位计的结构和使用功能,效果直观,可操作性好,在污水处理等系统中有很强的实用价值. 相似文献
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基于AVR单片机的谷物水分检测系统 总被引：1，自引：0，他引：1
提出了一种采用ATmega16单片机和电容式传感器测量谷物水分含量的方法,详细地论述了谷物水分检测系统的工作原理及结构设计,介绍了电容式传感器的原理及应用电路,通过蜂鸣器报警电路和液晶显示电路显示谷物的水分,当超标时进行报警。 相似文献
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基于虚拟仪器技术的点火正时灯测试系统 总被引：3，自引：1，他引：3
利用虚拟仪器技术构建了一个点火正时灯测试系统。测试系统硬件由数据采集卡、个人计算机、模拟点火系统、反馈电路等组成。系统界面由虚拟仪器软件LabVIEW设计,测试结果直观地显示在显示器上。系统能模拟实车上的点火信号,实现在脱机状态下对点火正时灯的动态测试。用英国PICO专业汽车示波器ADC212测量,仿真装置绝对误差为±0.18Hz,相对误差为±0.21%;用高性能的发光灯管作为标准测量,反馈装置绝对误差为±0.28Hz,相对误差为±0.34%。 相似文献
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超声波测距系统的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
超声技术是通过超声波产生、传播及接收的物理过程而完成的。微电脑超声测距仪由AT89C51单片机、超声波发射电路、超声波接收放大电路、环境温度采集电路及显示电路组成。该测距仪具有集成度高、反应速度快、测量精度高、性能价格比高等特点。文中主要介绍了脉冲回波法的超声空气测距原理及其系统构成。 相似文献