基于LVDS传输线延时检测技术的土壤含水率传感器

发布时间：2017-06-21 18:16

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【摘要】：为实现土壤含水率的快速准确监测,设计了一种基于LVDS差分传输线延时检测技术的土壤含水率传感器。该传感器将高频振荡信号分路为两通道LVDS差分信号,一个通道用于测试土壤含水率,另一个通道用于提供参考信号。由于土壤中水分的变化改变土壤介电常数,从而导致测试通道LVDS差分总线上信号传输延时的变化,则传感器检测该通道信号的传输延时就可以确定土壤含水率。为了获得LVDS总线设计线宽和线间距的最优值,以LVDS总线阻抗值均方误差最小化为目标,构建了线宽和线间距的最优化计算模型,并通过遗传算法求解出了最优线宽为0.178 9 mm和最优线间距为0.223 8 mm。试验表明,根据该参数设计的传感器在50 MHz频率时,对体积含水率8.31%以上的砖红壤土和黄壤土的预测模型为线性模型,决定系数R2为0.964 2,绝对预测误差在2.45%以内。
【作者单位】： 华南农业大学电子工程学院;华南农业大学广东省农情信息监测工程技术研究中心;
【关键词】： 土壤含水率 LVDS差分传输线 传输延时 传感器
【基金】：广东省科技计划项目(2014A020208110、2016A020210091)
【分类号】：S152.7;TP212
【正文快照】： 引言土壤水是作物吸收水分的主要来源,是土壤内部化学、生物和物理过程不可缺少的介质,是土壤肥力的重要因素。因此,实时监测土壤含水率可以动态掌握土壤墒情,对于农业生产中的节水灌溉具有重要意义[1-5]。目前国内外对土壤含水率检测的常用方法可大致划分为基于土壤质量的测

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