农田相对土壤湿度检测技术研究

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1、—－：＇１．：，．１４ｆ＇‘‘．＆与：也；成巧、１Ｉ、．．、．．节＇‘分类号密级Ｕ口〔编号為許ｆｒ《乂拿硕±学位论文■■■■．：：．：，一．．ＶＶ’．一一－；ｗ题名和副题名农田相对±壤湿度检测技术研究作者姓名指导教师姓名及职称钟晓玲劑教授申请学位级别硕±专业名称通信与信息系统；：论文提交日期２０１５年５月论文答辩日期２０１５年６月／心＊学位授予单位和日期成都理工大学（＞／ｘ年／月）■■■Ｌ■ＪＩ

2、１ＪＩＩＴ，轻护答辩委员会主席巧｜１＾芒评阅人ｔｈ歲ｆ车＇；公．Ｕ，：？二〇—五年六月）：：？—。一、一少－Ｖ、．：＇．接，＇Ｉ．＇＇＇■＇■■，＇－心＇分类号：１０６１６学校代码Ｕ口Ｃ密级学与：２０１２０２０６９４成都理工大学硕±学位论文巧田相对±读湿度检测技术研究杨攀Ｉ巧皆教师姓名及职称钟晓玲副教授中请巧位级别硕古专业名称通信与信息系统论文提交日期论文答辩曰期２０１５年６月学位授予单位和口期成都理工大学（年

3、月）答辩委员会主席巧、巧ｉ妊评阅人郭華是长；工－二〇－五年六月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的硏究王作及化得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发奉或撰写过的研究成果，也不包含为获得成都理工大学或其他教一育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的人员对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：＾年月円Ｊ学位论文版权使用授权书本学化论义作者克全了解成都理工大学有关保留、巧巧学位论义的规定，有

4、权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘－，允许论文被查阅和借阅。本人巧权成都理工大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索レ。，可ッ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文（保密的学位论文在解密后适用本授权书）立论文作者签名：立论文作者导师签名；年月曰Ｍｒ７农田相对土壤湿度检测技术研究摘要随着淡水资源的不断紧张和稀缺，合理有效的利用好水资源已成为农业灌溉技术的一个重点话题。在我国，农业灌溉用水占淡水使用量比例很大一部分，且据有关数据显示，节水灌溉技术可以有效节水30%~60%，鉴于此，借助于先进的

5、技术实现使现代农业信息化、自动化、网络化，推行自动化灌溉系统、发展节[1]水灌溉技术势在必行。相对土壤湿度作为农业自动化灌溉技术中的一个关键指标，已成为当前农田领域研究的热点问题。为了快速检测土壤湿度，本文对比了国内外现阶段使用最广泛的频域法、时域法、中子法、电阻法、驻波法等检测方法，并综合分析了这些不同方法的利弊，提出电容值检测土壤湿度的优势和可行性。本文是基于“成都***有限公司”自主开发的“植物生长智能管控系统”中的相对土壤湿度检测与灌溉子系统。本文对田间自动化管控方法进行了比较系统的研究，对田间智能气象系统和ZigBee无线传输作了一定的探讨。在模型

6、选择上，对比了Topp、Jacosen、Malicki、Dobson等著名的经验或理论模型，将通用模型进行改进，使之适用于土壤电特性参数采集和计算。本文以农业灌溉的实际意义为出发点，经过对单频、双频信号源利弊的探讨，选定以双频作为采集土壤参数的信号源，着重研究了相对土壤湿度30%-100%范围内土壤容值与相对土壤湿度的相关性；在原理上，采用电容法作为检测土壤湿度的理论依据；在单元电路设计上，通过对通用改进模型电路的等效处理，推算出高、低频通路单元参数，并对电源转换模块和温度采集模块给予研究和详细的设计分析。在数据拟合上，通过对大量的试验和数据处理，构建了相应

7、的土壤湿度与电容值回归方程，并对线性拟合、多项式拟合和对数拟合的精度和使用范围等进行了客观的分析和探讨，最终选用对数拟合作为湿度转换的回归方程。文章最后将电容湿度检测仪与当前使用非常广泛的频域水分检测仪进行综合性试验对比，分析了电容法在精度上的优缺点，并将综合平均误差控制在3%以内，完全符合农业灌溉对湿度检测仪的技术要求（5%）。本文考虑温度补偿算法对试验结果的影响，符合农作物种植在不同季节温差导致的测量偏差的实际情况，并给出了相对土壤湿度温度补偿算法公式。本文中的在线式土壤检测仪具有实用性高、可移植性强、低成本、高稳定性等，为农业自动化灌溉中的湿度检测提供

8、了一定参考文本。而本设计的不足之处I是较低湿度时的绝