土壤水分测量传感器原理

土壤水分测量传感器原理第1页，课件共23页，创作于2023年2月一般观测系统的组成各种气象站第2页，课件共23页，创作于2023年2月单端测量和差分测量差分测量和单端测量第3页，课件共23页，创作于2023年2月介电常数是一个表征电荷在介质中相互作用力大小的量，从电场强度角度来看，介电常数是表征介质中电场强弱的量。

将一对电偶极子(什么是电偶极子?)放在两个点电荷之间，这两个点电荷的库仑力会减小，见下图：电偶极子介电常数介绍第4页，课件共23页，创作于2023年2月介电常数介绍

第5页，课件共23页，创作于2023年2月

介电常数介绍第6页，课件共23页，创作于2023年2月介质名称介电常数介质名称介电常数介质名称介电常数空气1干燥煤粉2.2湿沙15～20聚苯乙烯颗粒1.05～1.5石膏1.8～2.5氨21洗衣粉1.1～1.3食用油2～4胶乳24液态煤气1.2～1.7粮食2.5～4.5乙醇2.5塑料粒1.5～2干燥沙3～4炭灰25～30玻璃片1.2～2.2沥青4～5矿石25～30奶粉1.8～2.2水泥4～6丙酮20～30汽油1.9甲醚5甲醇30环乙醇2异氰酸脂7.5甘油37柴油2.1丁醇11水81ABS颗粒1.5~2.5环氧树脂2.5~6.0氯化钾4.6丙酮19.5~20乙醇24PVC粉末1.4丙烯酸树脂2.7~6.0面粉2.5~3.0稻米3~8工业酒精16~31飞灰1.5~1.7生橡胶2.1~2.7铝粉1.6~1.8原料玻璃2.0~2.5砂3~5硫酸铝6谷物3~8皂粉1.2~1.5沥青2.5~3.2砂糖1.5~2.2亚硫酸钠5笨，液体2.3重油2.6~3.0淀粉2~5碳酸钙1.8~2.0液态乙烷5.8~6.3糖3氯化钙11.8盐酸4~12硫酸84硫酸钙5.6氧化铁14.2甲苯，液体2.0~2.4二氧化碳1.6液氮1.4尿烷6.5~7.1水泥1.5~2.1煤油2.8植物油2.5~3.5氯水2矿物油2.1玉米废渣2.3~2.6煤粉1.2~1.8尼龙4~5小麦粉2.2~2.6焦炭1.1~2.2PE（聚乙烯）颗粒1.5PP（聚丙烯）颗粒1.5~1.8介电常数介绍第7页，课件共23页，创作于2023年2月介电常数介绍第8页，课件共23页，创作于2023年2月

介电常数的测量方法第9页，课件共23页，创作于2023年2月

土壤水分的FDR原理测量第10页，课件共23页，创作于2023年2月水对土壤的介电常数贡献最大，但由于土壤的成分各不相同，土壤体积水含量与介电常数之间没有明确的关系，我们能肯定的一点是，如果土壤其它成分不变，土壤体积水含量和仪器所测土壤介电常数之间有某种对应的关系，要找到这种关系需要对仪器针对这种土壤测量进行精确的标定，然后根据标定的数据拟合出曲线方程，标定的方法如下：土壤水分的FDR原理测量第11页，课件共23页，创作于2023年2月加水1次2次3次。。。。。17次18次19次20次。。。。。。。。。。。。取某种土壤样本烘干，测量样本体积，将探头完全埋在样本中，室温调至20度（20度不用温度修正），然后开始分次按一定量加水，假设我们取了1L的土样，然后分20次加水，一次加30ml，每次加完后测量当前土壤的体积，计算土壤体积水含量，同时读出传感器输出介电常数的值（传感器通过终端输出介电常数的方法可参考后面的第5章介绍）。这样进行20此后我们得到了20组土壤体积水含量和对应介电常数值。土壤水分的FDR原理测量第12页，课件共23页，创作于2023年2月

土壤水分的FDR原理测量第13页，课件共23页，创作于2023年2月

电导率第14页，课件共23页，创作于2023年2月土壤盐分土壤盐分约为电导率的6.4倍：

SoilWaterSalinity(g/L)≈EC(S/m)x6.4土壤盐分第15页，课件共23页，创作于2023年2月TDT原理介绍TDT测量电导率TDR原理介绍TDT&TDR第16页，课件共23页，创作于2023年2月

TDT原理介绍第17页，课件共23页，创作于2023年2月TDT原理介绍第18页，课件共23页，创作于2023年2月

TDT原理介绍第19页，课件共23页，创作于2023年2月

TDT&电导率第20页，课件共23页，创作于2023年2月TDT&电导率第21页，课件共23页，创作于2023年2月TDR介绍第22页，课件共23页，创作于2023年2月