土壤湿度的测量方法及湿度仪的研制

年全国高等学校物理基础课程教育学术研讨会论文集土壤湿度的测量方法及湿度仪的研制李腾高睿鹏李阳指导老师***北京邮电大学理学院北京摘要本文创建了电阻一频率转换检测土壤湿度的新方法将土壤中两电极间的电阻转换成振荡电路中电信号的频率实现了连续自动监测土壤的湿度。利用此方法设计了一个结构简单操作方便的自动浇灌系统实现了花盆土壤湿度的实时监控关键词土壤湿度土壤电阻率转换检测电路自动浇灌系统引言按照作物需水要求和水源供水状况控制、调节土壤水分来满足作物的需水要求是灌溉管理工作的中心内容其中最根本的是土壤的含水量的测定土壤含水量的测定方法从传统的烘干法到电测法直至现代的核技术手段等共有几十种其中以田间采样后的烘干法为标准测量方法但这些方法大都是长年累月地定点观测土壤水分的动态分布并积累资料对于土壤湿度的即时测量一直没有一种简单有效并且精确的方法本文独创了一种即时测量土壤湿度的方法并设计了一个供灌溉试验站及家庭花卉浇灌选用的智能自动浇灌系统转换检测电路及其原理土壤电阻值与其湿度有关潮湿时电阻值小干燥时电阻值大因此可通过测定土壤电阻值来衡量其湿度但是如直接用常规的直流电法测量将无法测得稳定的电阻值因为土壤中的水分可视为电解液在直流电压作用下将发生极化造成阴阳离子的分离和聚集从而使土壤电阻值不能反映土壤的湿度本文独创了转换检测电路如图土壤电阻值与电路内部电容构成回路又与构成完整的振荡电路同时把振荡的波形整形输出为脉冲信号方便于与数字控制系统连接以计算电路振荡频率达到测量湿度的目的【¨该电路图可以等效为图电路方程为

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