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如何挑选出一款适合自己的土壤水分传感器
点击次数:324 发布时间:2022-06-02
  土壤水分传感器通过测量与含水量相关的土壤性质的变化,间接得出土壤含水量。常见的随含水量变化,且容易被测量的土壤性质包括介电常数、导热系数和中子通量密度。本文主要研究测量介质介电常数的传感器。
  介电常数传感器是市面上常见的一种土壤水分传感器,它使用不同的技术进行测量,包括:时域反射法,时域透射率,频域反射法,充电电容时间法,传输线振荡法,同轴阻抗介质反射法。
  含水量、介电常数、电信号,这三者之间的关系决定着水含量值的精度和分辨率,以及传感器的工作范围。
  精度
  体积含水量测量的准确性取决于以下几点:
  1电气测量的准确性
  2温度对电信号、水的介电常数、土壤导电性的影响
  3传感器在估算不同介电常数值时的准确性
  4电信号测量、介电常数值转换为体积含水量功能的准确性
  5传感器周围土壤与校准功能匹配的程度
  由于没有一种单一的校准功能适用于所有土壤,传感器厂商通常会选择“有代表性”的土壤,并以此提供含水率精度规范。
  分辨率
  分辨率,描述了在传感器检测到土壤水分变化之前需要改变多少。它主要由传感器的电信号测量输出质量决定的。(这种测量可能发生在传感器电子元件内部或数据采集器等外部设备中)。
  分辨率也可能受到数学处理和数字数据格式的舍入误差的影响。高性能的土壤含水量传感器具有较高的精度和分辨率。
  范围
  在比较不同土壤含水率传感器的工作范围时,一定要了解范围的定义和介电常数法的局限性。
  体积含水量范围可以用不同的方式表示:
  10 ~ 100%:通常意味着传感器对介电常数从空气到水的变化做出响应
  2干 ~ 饱和:没有给出数字,但传感器校准的介电常数范围比任何土壤都大,它会对每一种土壤全范围内的含水量变化作出反应
  30 ~ XX%:通常意味着传感器是在从干燥到饱和的土壤条件下测试的
  4X% ~ XX%:特定传感器测量准确的范围。这可能使传感器看起来比同类其他产品更差,但由于介电常数传感器在干燥土壤中的精确度较低,因此这规范更准确地表示了我们可以预期的性能
  注:体积含水量有时表示为小数而不是百分数。要将分数(体积水/体积干土壤)转换为百分比,只需乘以100%。
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