管式土壤水分测量传感器及测量方法

摘要

本发明提供了一种管式土壤水分测量传感器及测量方法，包括：探测管，高频信号发射器、传输线等效网络电路、检波电路、信号放大电路、双圆环探头，所述传输线等效网络电路的信号接收端与高频信号发射器的信号发射端连接；传输线等效电路的信号传输线连接双圆环探头；所述两个检波电路信号输入端分别连接在传输线等效网络电路的两端，所述信号放大电路与所述检波电路的检测波输出端相连；测量时只需要将双圆环金属探头伸入探测管内将双圆环探头伸入埋设在土壤中的探测管内，利用驻波原理检测计算土壤的含水量即可，对被观测的土壤剖面扰动小，检测方便，而且电路相对简单，价格低于国外土壤水分测试仪，调试方便，适合在的广大地域中使用。

主权项

一种基于管式土壤水分测量传感器的土壤含水量测量方法，其特征在于，包括：采用管式土壤水分测量传感器进行测量；所述管式土壤水分测量传感器包括：探测管，高频信号发射器，传输线等效网络电路，第一检波电路，第二检波电路，信号放大电路，双圆环探头；所述传输线等效网络电路的信号接收端与高频信号发射器的信号发射端连接，传输线等效网络电路的信号传输线连接双圆环探头，所述第一检波电路信号输入端连接在传输等效网络电路的信号接收端，所述第二检波电路信号输入端连接在传输等效网络电路的信号传输线上，所述信号放大电路与所述第一检波电路、所述第二检波电路的检测波输出端相连，所述探测管埋设于待测土壤中，所述双圆环探头与探测管内壁接触；所述传输线等效网络电路包括：电感L，与电感L并联的第一电容器C1，分别与电感L串联的第二电容器C和第三电容器C2，所述第二电容器C和所述第三电容器C2并联，所述第一电容器C1输入端与所述高频信号发射器的信号发射端电连接，所述第三电容器C2的输出端与双圆环探头的末端电连接，其中第一电容器C1和第二电容器C连接点接地；测量步骤如下：将双圆环探头伸入探测管，在探测管内移动双圆环探头，高频信号发射器通过双圆环发射电磁波；在信号放大电路信号输出端检测传输线等效网络电路产生驻波时，传输线等效网络电路两端的电位差；根据所述检测的电位差计算被测土壤的介电常数；根据介电常数与土壤容积含水量的函数关系计算获得土壤容积含水量。