一种电容式传感器测量植物含水率的方法技术
A method for measuring water content of plants by a capacitive sensor
The invention relates to a capacitive sensor for measuring plant moisture content. The method is based on capacitance calculation method of parallel plate capacitor, and abstracts different capacitance between plates.
【技术实现步骤摘要】
一种电容式传感器测量植物含水率的方法
本专利技术涉及测控系统与诊断
，尤其涉及一种电容式传感器测量植物含水率的方法。
技术介绍
我国是一个农业大国，短缺与浪费并存的用水现状严重状制约着我国农业的发展，因此发展节水农业意义重大。精准灌溉是节水农业发展的趋势，通常的节水灌溉是以空气温湿度，光照以及土壤的湿度作为控制参数，测量数据容易受到外界因素干扰，无法直接和准确反应植物含水率，并没有实现真正意义上的精准灌溉，对水资源造成了浪费。测量植物含水率比较成熟的方法是烘干法。烘干法测量的数值准确，但是取样会损害植物体，操作过程繁琐，测量周期太长，且无法实现在线测量。
技术实现思路
本专利技术为了克服以上技术的不足,提供了一种电容式传感器测量植物含水率的方法以及电容值随植物含水率变化的数学模型。平行板电容器的电容量理论计算值为：，其中，为真空介电常数，为极板间介质的相对介电常数，为极板面积，为极板间距。常温下，水的相对介电常数为左右，许多有机物的介电常数为。本专利技术考虑了植物体内水分与有机物的介电常数的差异性，以及电容值与介电常数的关联性，可以在不损害植物的前提下，对植物进行在线测量，准确高效，快速方便，具有广阔的应用前景，为我国农业精准灌溉技术发展奠定了良好的基础。附图说明图1为平行板式电容器传感器的示意图。图2为串联电容的理论等效电容示意图。具体实施方式下面将结合附图，对本专利技术进行详细的描述。本电容式传感器测量植物含水率的方法，包括如下步骤：第一步：抽象出不同介质电容串联的物理模型。如图1所示的平行板式电容器传感器的示意图，该极板的长、宽和间距分别为、、。为...
【技术保护点】
一种电容式传感器测量植物含水率的方法，其特征在于：该方法基于平行板电容器电容量计算方法，抽象出极板间不同介质电容
【技术特征摘要】
1.一种电容式传感器测量植物含水率的方法，其特征在于：该方法基于平行板电容器电容量计算方法，抽象出极板间不同介质电容、、串联的物理模型，构建电容值随含水率变化的数学模型并进行试验校正；该方法考虑了植物体内水分与有机物的介电常数的差异性，以及电容值与介电常数的关联性，可以在不损害植物的前提下，对植物进行在线测量，准确高效，快速方便，具有广阔的应用前景，为我国农业精准灌溉技术发展奠定了良好的基础。2.根据权利要求1所述的一种电容式传感器测量植物含水率的方法，其特征在于：抽象出不同介质电容串联的物理模型；平行板式电容器的极板的长、宽和间距分别为、、；把极板间物质抽象为由空气、水分和有机物填充满，三种物质所占的高度为、、，电容量为、、，相对介电常数为、、；真空介电常数为；三种不同的物质构成不同介质电容的串联，其理论等效电容为：其中，。3.根据权利要求1所述的一种电容式传感器测量植物含水率的方...
【专利技术属性】
技术研发人员：王灿，王中华，王冬雪，李岳炀，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37
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