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土壤剖面水分传感器探头仿真与试验

文献类型： 中文期刊

作者： 闫华 1 ; 邢振 1 ; 薛绪掌 1 ; 王利春 1 ;

作者机构： 1.国家农业信息化工程技术研究中心

关键词： 土壤;水分传感器;探头;剖面;仿真;试验

期刊名称： 农业机械学报

ISSN： 1000-1298

年卷期： 2017 年 48 卷 10 期

页码： 245-251+244

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 为准确掌握土壤墒情信息,针对农田环境下不同作物根区土壤含水率变化难以实时观测的问题,对土壤剖面水分传感器探头进行了仿真,并通过试验验证,给出了传感器探头设计尺寸的优选方案。在建立传感器探头微量化平面电容二维模型的基础上,分析了传感器探头结构变化对探头微量化平面电容周围电场强度和电容变化的影响,确定了探头结构尺寸的最优组合。当探头铜环电极外径40 mm、内径38.4 mm、轴向长度20 mm、轴向间距15 mm时,探头的灵敏性和探测范围最优。试验结果表明,本文研究的土壤剖面水分传感器测量精度为±1.42%,具有很高的稳定性和一致性。所设计的传感器探头可以根据实际测量深度需要任意组合,满足不同作物根区深度的土壤含水率测量需求。

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