[发明专利]基于双传感器数据融合技术的土壤湿度测量装置及方法

权利要求书

1.一种基于双传感器数据融合技术的土壤湿度测量装置，其特征在于，包括用于数据采集和数据处理的单片机最小系统、基于时域反射技术的土壤湿度传感器、土壤硬度传感器、直流减速电机、直流电机驱动模块、人机接口模块及电源模块，所述单片机最小系统、直流电机驱动模块、直流减速电机及土壤硬度计顺序电连接；所述人机接口模块和单片机最小系统电连接；所述电源模块分别与人机接口模块、单片机最小系统、直流电机驱动模块、直流减速电机、土壤硬度传感器以及土壤湿度传感器电连接。

2.根据权利要求1所述基于双传感器数据融合技术的土壤湿度测量装置，所述单片机最小系统为8位单片机最小系统。

3.根据权利要求1所述基于双传感器数据融合技术的土壤湿度测量装置，其特征在于，所述土壤湿度传感器为通用传感器。

4.根据权利要求1所述基于双传感器数据融合技术的土壤湿度测量装置，其特征在于，所述土壤硬度传感器为通用传感器。

5.一种基于双传感器数据融合技术的土壤湿度测量方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)装置上电后，单片机进行系统初始化工作；

(2)通过单片机最小系统采集土壤硬度数据，判断是否为第一次采集该区域土壤硬度数据；若是，则直接采集土壤的硬度数据，然后转至步骤(3)；否则；判断土壤硬度是否有变化，若是，则采集土壤硬度值，若否，则转至步骤(3)；

(3)通过单片机最小系统采集土壤湿度数据，经标定后得出传感器的输出电压与土壤湿度体积百分比的关系曲线；

(4)在单片机内部根据土壤湿度传感器的输出曲线进行数据融合；

(5)传感器人机界面将分析结果存储并将其输出。

6.根据权利要求5所述基于双传感器数据融合技术的土壤湿度测量方法，其特征在于，所述步骤(3)进一步包括将土壤湿度数据标定后得出传感器的输出电压与土壤湿度百分比的关系曲线。

7.根据权利要求5所述基于双传感器数据融合技术的土壤湿度测量方法，其特征在于，步骤(4)中，所述数据融合为在单片机内部根据土壤湿度传感器的输出曲线、综合考虑土壤硬度数据，对土壤湿度传感器所测量的数据通过数学公式进行数据融合、计算出当前硬度情况下的土壤含水量。

8.根据权利要求5中所述基于双传感器数据融合技术的土壤湿度测量方法，其特征在于，步骤(5)中，所述显示结果为水分/土壤的质量百分比。