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美國Acclima TDT SDI-12土壤溫濕鹽傳感器是通過數(shù)字化分析土壤中傳播的波形獲得高精度、高穩(wěn)定性的土壤含水量。TDT SDI-12土壤溫濕鹽傳感器對灌溉行業(yè)做出了革命性貢獻。工作原理與TDR技術(shù)類似又有兩點不同：
① 傳導(dǎo)的結(jié)構(gòu)特征有更高的信噪比，因此對于土壤的電導(dǎo)率不敏感。
② 接受數(shù)字化信號分辨率達到5 ps，捕獲的波形通過數(shù)字分析獲取精確的傳播時間
由于土壤離子含量引起的波形變形不再對結(jié)果產(chǎn)生影響，傳播的波譜在GHz范圍內(nèi)，避免了在一般頻譜下粘土含水量與介電常數(shù)之間的復(fù)雜關(guān)系。這種傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)使波形的穿透力高，可很好避免電容式傳感器的近表面靈敏性問題。專利的處理方式可同時分析波形的變形從而計算并給出土壤電導(dǎo)率。介電常數(shù)通過傳播時間直接計算出來，采用的是物理學(xué)電磁波傳導(dǎo)的第一定律。土壤水分是通過介電常數(shù)計算的，是采用介電三相混合模式中的特征方程。土壤水分做了溫度補償。
特點
※ 測量和給出的數(shù)據(jù)
-接受波形上升時間 mv/ns
-波形傳播時間 ps
-土壤介電常數(shù)
-土壤溫度
-絕對土壤體積含量 %
-土壤電導(dǎo)率 ds/m
※ 下列條件下可以實現(xiàn)1%分辨率的穩(wěn)定的體積含水量讀數(shù)
-0～50度（非凍土）
-0～4ds/m 土壤電導(dǎo)率（可達35ds/m，對于飽和粗粒土壤）
-樣本體積大，達到100ml（在高EC土壤中要小）
-結(jié)實，長壽命材料制造
-工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SDI-12接口
-通過RS232串口可接計算機
※ 低功耗運行
-6～12V，直流
-10μA，待機模式
-80mA，水分讀出模式（需0.5s）
※ 主要參數(shù)：
土壤溫度測量范圍：-20至+50℃；精度：±0.3℃
土壤水分VWC測量范圍：0-100%；精度：2%典型；分辨率：0.06%VWC
土壤電導(dǎo)率EC測量范圍：0-5ds/m；精度：±（5%讀數(shù)+0.05）
土壤VWC相對EC的穩(wěn)定性：±1%*（EC全量程）
測量原理：時域反射波形數(shù)字化（WD-TDT）
有效獲得帶寬：200 Gaga-samples/秒
傳播時間分辨率：5ps
波形傳播分辨率：1.5mm（空氣中），0.16mm（水中）
波導(dǎo)長度：30cm
傳播波形帶寬：＞2 Ghz
土壤水分測量時間：450ms
