基于频率响应特性的平行板电容式土壤湿度检测研究
| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第10-22页 |
| 1.1 土壤湿度的物理概念 | 第10-11页 |
| 1.2 土壤湿度的检测意义 | 第11-12页 |
| 1.3 土壤湿度检测研究现状 | 第12-20页 |
| 1.4 本文研究内容与技术路线 | 第20-22页 |
| 1.4.1 研究内容 | 第20-21页 |
| 1.4.2 技术路线 | 第21-22页 |
| 2 电容式土壤湿度检测方法 | 第22-34页 |
| 2.1 土壤电介质特性 | 第22-26页 |
| 2.1.1 电介质极化理论 | 第22-23页 |
| 2.1.2 土壤的介电特性 | 第23-25页 |
| 2.1.3 土壤等效介电模型 | 第25-26页 |
| 2.2 电容式土壤湿度检测方法 | 第26-33页 |
| 2.2.1 基于幅值等效直流电压方法 | 第26-27页 |
| 2.2.2 基于相频特性方法 | 第27-28页 |
| 2.2.3 附加电阻法 | 第28-29页 |
| 2.2.4 双频率交替法 | 第29-30页 |
| 2.2.5 交直流交替法 | 第30-31页 |
| 2.2.6 频率响应特性法 | 第31-33页 |
| 2.3 本章小结 | 第33-34页 |
| 3 检测系统设计与电路仿真 | 第34-42页 |
| 3.1.电容式传感器探头设计 | 第34-36页 |
| 3.1.1 结构形式的选取 | 第34-35页 |
| 3.1.2 几何尺寸的设计 | 第35-36页 |
| 3.2 检测电路设计 | 第36-40页 |
| 3.3 测量电路仿真 | 第40-42页 |
| 4 土壤湿度检测试验 | 第42-50页 |
| 4.1 试验设计 | 第42-45页 |
| 4.1.1 乙醇溶液含水量检测 | 第42-44页 |
| 4.1.2 土壤含水量检测 | 第44-45页 |
| 4.2 等效介电模型验证 | 第45-49页 |
| 4.2.1 土壤等效介电模型验证 | 第46-47页 |
| 4.2.2 乙醇溶液等效介电模型验证 | 第47-49页 |
| 4.3 本章小结 | 第49-50页 |
| 5 湿度检测结果与分析 | 第50-66页 |
| 5.1 电介质试验电容值计算 | 第50-53页 |
| 5.1.1 乙醇溶液试验电容值 | 第50-51页 |
| 5.1.2 沙土试验电容值 | 第51-53页 |
| 5.2 电介质理论电容值计算 | 第53-57页 |
| 5.2.1 平行板电容边缘效应 | 第53-54页 |
| 5.2.2 平行板电容理论计算公式 | 第54-56页 |
| 5.2.3 乙醇溶液理论电容值计算 | 第56页 |
| 5.2.4 沙土理论电容值计算 | 第56-57页 |
| 5.3 Comsol模拟仿真被测介质电容值 | 第57-60页 |
| 5.4 传感器检测结果标定 | 第60-64页 |
| 5.5 本章小结 | 第64-66页 |
| 6 总结和展望 | 第66-70页 |
| 6.1 本文工作内容总结 | 第66-67页 |
| 6.2 本研究存在的问题 | 第67页 |
| 6.3 本文研究工作展望 | 第67-70页 |
| 参考文献 | 第70-78页 |
| 致谢 | 第78-80页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文成果 | 第80页 |
