基于驻波率法的土壤水分传感器的研究与实现
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第8-9页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第8页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-10页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第9-10页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第10页 |
| 1.3 土壤水分传感器技术的发展趋势 | 第10-11页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第11-12页 |
| 1.5 论文的组织结构 | 第12-13页 |
| 1.6 本章小结 | 第13-14页 |
| 第二章 驻波率法测量土壤水分的理论分析 | 第14-30页 |
| 2.1 现代土壤水分检测技术概述 | 第14-19页 |
| 2.2 介电法测量土壤水分的理论基础 | 第19-23页 |
| 2.2.1 土壤及电介质基础知识 | 第19页 |
| 2.2.2 介电常数 | 第19-20页 |
| 2.2.3 介电常数测量的通用模型 | 第20-21页 |
| 2.2.4 土壤介电常数与土壤水分 | 第21-22页 |
| 2.2.5 传感器信号源频率的选择 | 第22-23页 |
| 2.3 基于驻波率原理的土壤水分测量方法 | 第23-28页 |
| 2.3.1 传感器结构 | 第23页 |
| 2.3.2 驻波电压和负载阻抗关系模型的建立 | 第23-26页 |
| 2.3.3 探针阻抗和介电常数关系模型的建立 | 第26-27页 |
| 2.3.4 探针的特征阻抗模型 | 第27-28页 |
| 2.4 探针结构的理论分析 | 第28-29页 |
| 2.4.1 探针直径和探针间距的选择 | 第28-29页 |
| 2.4.2 探针长度的选择 | 第29页 |
| 2.5 本章小结 | 第29-30页 |
| 第三章 土壤水分传感器建模与实验分析 | 第30-41页 |
| 3.1 实验前的准备与实验环境介绍 | 第30-31页 |
| 3.2 烘干法制作土壤样本 | 第31-32页 |
| 3.3 土壤探针长度对比实验 | 第32-37页 |
| 3.3.1 曲线的拟合方法 | 第32页 |
| 3.3.2 土壤水分传感器探针长度的选择 | 第32-37页 |
| 3.4 壤土的一致性实验 | 第37-38页 |
| 3.5 砂土的对比实验 | 第38页 |
| 3.6 FD型土壤水分传感器的对比实验 | 第38-40页 |
| 3.7 本章小结 | 第40-41页 |
| 第四章 土壤水分传感器的温度补偿 | 第41-52页 |
| 4.1 温度对土壤介电特性的影响 | 第41-42页 |
| 4.2 温度补偿算法的确立 | 第42-45页 |
| 4.2.1 硬件补偿和软件补偿 | 第42页 |
| 4.2.2 二维回归分析法基本原理 | 第42-43页 |
| 4.2.3 二维回归方程的建立 | 第43-45页 |
| 4.3 土壤温湿度数据融合实验 | 第45-51页 |
| 4.3.1 实验前的准备 | 第45页 |
| 4.3.2 实验数据测试 | 第45-46页 |
| 4.3.3 实验数据分析 | 第46-51页 |
| 4.4 本章小结 | 第51-52页 |
| 第五章 土壤水分检测系统的研制 | 第52-68页 |
| 5.1 土壤水分检测系统的硬件电路设计 | 第52-61页 |
| 5.1.1 主控制器及电源电路设计 | 第53-55页 |
| 5.1.2 信号源模块电路设计 | 第55-56页 |
| 5.1.3 检波电路的设计 | 第56-58页 |
| 5.1.4 其他电路设计 | 第58-61页 |
| 5.2 土壤水分检测系统的软件设计 | 第61-67页 |
| 5.2.1 开发环境介绍 | 第61页 |
| 5.2.2 主程序 | 第61-63页 |
| 5.2.3 其他程序模块 | 第63-67页 |
| 5.3 本章小结 | 第67-68页 |
| 第六章 总结与展望 | 第68-70页 |
| 6.1 工作总结 | 第68页 |
| 6.2 工作展望 | 第68-70页 |
| 致谢 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-74页 |
| 附录 | 第74-75页 |
| 攻读学位期间科研成果和荣誉 | 第75-76页 |
| 图版 | 第76-77页 |
