土壤监测传感器技术芯片原理类型

这里有几种不同的技术，用于在当今的商业电磁土壤传感器中测量土壤的体积含水量。它们的主要区别在于提供的精度和制造成本，但也会影响探头的整体耐用性。

技术	业务主管	物理测量	土壤水分的基础	典型频率
时域反射计 (TDR)	测量电磁波传播出去并从探头末端反射回来的时间。传输线振荡器在传感器头内产生一个电压脉冲，沿波导传播，反射脉冲的到达触发下一个脉冲。记录一定时间间隔内的电压脉冲反射次数，并输出与每秒反射次数成反比的周期（微秒）。该周期通过经验校准与土壤体积水分直接相关。	电压脉冲沿平行杆传播并反射回来的时间	表观介电常数	1000兆赫
时域透射测量法 (TDT)	测量在探头长度上的一个方向的电磁波传播时间	电压脉冲通过环形或闭路棒长度的时间	表观介电常数	150 至 2000 MHz
电容（频率）/频域反射计（FDR）	测量向外传播并反射回传感器头的电磁波的频率变化。	输出波与回波频率之差	表观介电常数	150兆赫
电容（充电）	测量电容器的充电时间，该电容器使用探头周围的介质作为电介质材料。	电容器充电时间	电容	不适用
差分幅度（简化阻抗）	测量入射信号和反射信号之间的差异以计算阻抗和视在介电常数。	反射幅度的差异	表观介电常数	75兆赫
同轴阻抗介电反射计	测量反射电压与 50 MHz 信号的入射电压的比率，该比率取决于探针杆之间的介质阻抗。尖齿用作探头主体中产生的 50 MHz 信号的波导。当尖齿被推入土壤材料时，探头测量导体之间土壤中电磁波的行为。	测量阻抗的反射幅度比	实际介电常数	50兆赫
中子探针	基于测量通过与土壤中现有氢粒子的弹性碰撞而减慢（热化）的快速移动中子。	发射的中子与氢原子的碰撞	表观介电常数	不适用
重力土壤分析	通过称重土壤样品，干燥样品以除去水，然后称重干燥的土壤，来测量重量含水量。	干燥去除所有水分前后土壤的质量（重量）差异	水的质量	不适用