一种土壤电导率测量系统、方法、装置及介质制造方法及图纸

技术编号:29250745 阅读:24 留言:0更新日期:2021-07-13 17:19
本申请公开了一种土壤电导率测量系统、方法、装置及介质,其中系统包括目标土壤、传感器、与目标土壤连接的电极板、以及分别与目标土壤、传感器和电极板连接的检测装置,其中检测装置,用于获取传感器测量的电极板插入目标土壤的深度数据,还用于通过电极板向电极板间的目标土壤输入交流电信号,以便于采集交流电压信号在目标土壤中的目标有效电压后,根据目标有效电压、深度数据和电极板的距离计算目标土壤对应的土壤电导率。由于仅通过目标有效电压、深度数据和电极板的距离即可计算土壤的电导率,因此减少了测量土壤电导率的时间消耗,满足了用户其快速得到土壤电导率的需求,提高了测量土壤电导率的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种土壤电导率测量系统、方法、装置及介质
本申请涉及电力电子
,特别是涉及一种土壤电导率测量系统、方法、装置及介质。
技术介绍
作为水稻种植的粮食大国,为了提高水稻粮食的产量,需要在水稻生产作业时对水稻进行施肥。由于施肥不均匀以及肥料利用率低,使得土壤的含盐量逐年升高,产生了土壤酸化和次生盐渍化现象,不利于提高水稻作物的产量。因此为了使水稻生产作业更加精准和细致,可以通过测量水田的土壤电导率实现控制施肥的数量。其中,土壤电导率是实现变量施肥的重要参数,它包含了反映了土壤的质量,是判断土壤盐离子是否限制作物生长的因素。通过测定土壤电导率的值,对确定农田电导率时空分布差异、判断土壤是否适合作物生长和制定盐渍化土壤的改良措施有着重要的参考意义。现有的土壤电导率测量方法主要是通过土壤溶液电导率方法进行测量,该方法需要从土壤中进行取样,并将样品送往实验室进行过滤、分析等一系列精准且繁琐的实验操作,才能够得到关于样品的土壤电导率。由于实验室测量土壤电导率的耗时长,无法满足快速得到土壤电导率的需求,降低了测量土壤电导率的效率。由此可见,如何提高测量土壤电导率的效率是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种土壤电导率测量系统,用以提高测量土壤电导率的效率。本申请的目的是还提供一种土壤电导率测量方法、装置及介质。为解决上述技术问题,本申请提供一种土壤电导率测量系统,包括目标土壤,还包括传感器、与目标土壤连接的电极板、以及分别与所述传感器、所述目标土壤和所述电极板连接的检测装置;所述传感器,用于测量所述电极板插入目标土壤的深度数据,并将所述深度数据发送至所述检测装置;所述检测装置,用于通过所述电极板向所述电极板间的所述目标土壤输入交流电信号,以便于采集所述交流电压信号在所述目标土壤中的目标有效电压,根据所述电压变化信号、所述深度数据和所述电极板的距离计算所述目标土壤对应的土壤电导率。优选的,所述检测装置包括:控制电路、信号转化电路、电压转化电路、检测电路以及处理器;所述控制电路,用于产生稳定的交流电压的数字量信号;分别与所述控制电路和所述电极板连接的所述信号转化电路,用于将所述数字量信号转化为所述交流电信号,并将所述交流电信号发送至所述电极板;与所述目标土壤连接的所述检测电路,用于采集在所述电极板间的所述目标土壤的所述目标有效电压;与所述检测电路连接的所述电压转化电路,用于将所述电压变化信号转化为有效的直流电压信号;分别与所述电压转化电路和所述传感器连接的所述处理器,用于根据所述直流电压信号和所述深度数据计算所述目标土壤对应的土壤电导率。优选的,还包括:与所述检测装置连接的终端,所述终端包含有GNSS板卡和显示界面;所述GNSS板卡,用于获取所述目标土壤的地理位置数据和对应的土壤电导率,并依据所述地理位置数据和所述土壤电导率绘制电导率分布图;与所述GNSS板卡连接的所述显示界面,用于显示所述电导率分布图。优选的,所述检测装置还包括:设置于所述检测电路和所述电压转化电路间的滤波电路,用于对所述目标有效电压进行滤波处理,并将滤波处理后的所述目标有效电压发送至所述电压转化电路。优选的,所述检测装置还包括:信号放大电路、信号缓存电路以及电源转化电路,所述信号转化电路、所述信号放大电路、所述信号缓存电路和所述电极板依次连接,所述电源转化电路分别与所述控制电路、所述信号转化电路、所述电压转化电路、所述检测电路、所述处理器、所述滤波电路、所述信号放大电路以及所述信号缓存电路连接。优选的,所述交流电信号具体为等幅交流电信号。为解决上述技术问题,本申请还提供一种土壤电导率测量方法,其特征在于,应用于如上所述的检测装置,包括:获取电极板插入目标土壤的深度数据;通过所述电极板向所述电极板间的所述目标土壤输入交流电信号;采集所述交流电压信号在所述目标土壤中的目标有效电压;根据所述深度数据、所述目标有效电压和所述电极板的距离计算所述目标土壤对应的土壤电导率。为解决上述技术问题,本申请还提供一种土壤电导率测量装置,部署于如权利要求上所述的检测装置,包括:获取模块,用于获取电极板插入目标土壤的深度数据;输入模块,用于通过所述电极板向所述电极板间的所述目标土壤输入交流电信号;采集模块,用于采集所述交流电压信号在所述目标土壤中的目标有效电压;计算模块,用于根据所述深度数据、所述目标有效电压和所述电极板的距离计算所述目标土壤对应的土壤电导率。为解决上述技术问题,本申请还提供一种土壤电导率测量装置,包括:存储器,用于存储计算机程序;处理器,用于执行所述计算机程序时实现如上所述的土壤电导率测量方法的步骤。为解决上述技术问题,本申请还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的土壤电导率测量方法的步骤。本申请所提供的土壤电导率测量系统,包括目标土壤、传感器、与目标土壤连接的电极板、以及分别与目标土壤、传感器和电极板连接的检测装置,其中检测装置,用于获取传感器测量的电极板插入目标土壤的深度数据,还用于通过电极板向电极板间的目标土壤输入交流电信号,以便于采集交流电压信号在目标土壤中的目标有效电压后,根据目标有效电压、深度数据和电极板的距离计算目标土壤对应的土壤电导率。由于仅通过目标有效电压、深度数据和电极板的距离即可计算土壤的电导率,因此无需将目标土壤取样后送至实验室进行繁琐的实验操作,减少了测量土壤电导率的时间消耗,满足了用户其快速得到土壤电导率的需求,提高了测量土壤电导率的效率。此外,本申请提供的一种土壤电导率测量方法、装置及介质,与上述土壤电导率测量系统对应,效果同上。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例,下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的一种土壤电导率测量系统的结构示意图;图2为本申请实施例提供的另一种土壤电导率测量系统的结构示意图;图3为本申请实施例提供的一种处理器计算目标土壤对应的土壤电导率的流程图;图4为本申请实施例提供的一种电压转化电路的电路图;图5为本申请实施例提供的一种信号放大电路的电路图;图6为本申请实施例提供的一种信号缓存电路的电路图;图7为本申请实施例提供的一种电源转化电路的电路图;图8为本申请实施例提供的一种土壤电导率测量方法的流程图;图9为本申请实施例提供的一种土壤电导率测量装置的结构示意图;图10为本申请实施例提供的另一种土壤电导率测量装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图,对本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土壤电导率测量系统,包括目标土壤,其特征在于,还包括传感器、与目标土壤连接的电极板、以及分别与所述传感器、所述目标土壤和所述电极板连接的检测装置;/n所述传感器,用于测量所述电极板插入目标土壤的深度数据,并将所述深度数据发送至所述检测装置;/n所述检测装置,用于通过所述电极板向所述电极板间的所述目标土壤输入交流电信号,以便于采集所述交流电压信号在所述目标土壤中的目标有效电压,根据所述电压变化信号、所述深度数据和所述电极板的距离计算所述目标土壤对应的土壤电导率。/n

【技术特征摘要】
1.一种土壤电导率测量系统,包括目标土壤,其特征在于,还包括传感器、与目标土壤连接的电极板、以及分别与所述传感器、所述目标土壤和所述电极板连接的检测装置;
所述传感器,用于测量所述电极板插入目标土壤的深度数据,并将所述深度数据发送至所述检测装置;
所述检测装置,用于通过所述电极板向所述电极板间的所述目标土壤输入交流电信号,以便于采集所述交流电压信号在所述目标土壤中的目标有效电压,根据所述电压变化信号、所述深度数据和所述电极板的距离计算所述目标土壤对应的土壤电导率。


2.根据权利要求1所述的土壤电导率测量系统,其特征在于,所述检测装置包括:控制电路、信号转化电路、电压转化电路、检测电路以及处理器;
所述控制电路,用于产生稳定的交流电压的数字量信号;
分别与所述控制电路和所述电极板连接的所述信号转化电路,用于将所述数字量信号转化为所述交流电信号,并将所述交流电信号发送至所述电极板;
与所述目标土壤连接的所述检测电路,用于采集在所述电极板间的所述目标土壤的所述目标有效电压;
与所述检测电路连接的所述电压转化电路,用于将所述电压变化信号转化为有效的直流电压信号;
分别与所述电压转化电路和所述传感器连接的所述处理器,用于根据所述直流电压信号和所述深度数据计算所述目标土壤对应的土壤电导率。


3.根据权利要求1所述的土壤电导率测量系统,其特征在于,还包括:与所述检测装置连接的终端,所述终端包含有GNSS板卡和显示界面;
所述GNSS板卡,用于获取所述目标土壤的地理位置数据和对应的土壤电导率,并依据所述地理位置数据和所述土壤电导率绘制电导率分布图;
与所述GNSS板卡连接的所述显示界面,用于显示所述电导率分布图。


4.根据权利要求2所述的土壤电导率测量系统,其特征在于,所述检测装置还包括:设置于所述检测电路和所述电压转化电路间的滤波电路,用于对所述目标有效电压进行滤波处理,并将滤波处理后的所...

【专利技术属性】
技术研发人员:张吉李由秦振丰彭振东
申请(专利权)人:上海联适导航技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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