[实用新型]基于相位检测的土壤水分、电导率测量仪

摘要

本实用新型提供了一种基于相位检测的土壤水分、电导率测量仪，包括：信号发生器，环行器，延时器，相位检测器，检波器、模数转换器、传播时间计算器、反射系数计算器、水分计算器以及电导率计算器。本实用新型其使用单一频率的正弦信号代替阶跃信号，将入射信号和反射信号的相位差转换为与之成正比的直流电压信号，通过测量直流电压信号即可得到电磁波在探头的传播时间；将参考信号和反射信号进行整流，分别获取其电压幅值并进行模数转换，通过标定可进一步得到土壤含水量和电导率。由于没有采用昂贵的快速阶跃信号发生器和高频采样示波器技术，大大降低了仪器的成本和技术难度，其技术性能与国外同类仪器相当，但价格仅为国外产品的50％。

主权项

一种基于相位检测的土壤水分、电导率测量仪，其特征在于，包括：信号发生器，分别向环行器和延时器输出具有相同频率、幅度和初相位的高频正弦检测信号vt和参考信号vr；环行器，通过同轴电缆和阻抗变换器向待测土壤内的传感器探头输出所述检测信号vt，分离出经传感器探头末端反射回来的反射信号vt并分别输出给相位检测器和检波器；延时器，使所述信号发生器输出的参考信号vr的传输时间产生延时后输出给相位检测器；相位检测器，将所述延时器输出的参考信号vr与所述环行器输出的反射信号vt之间的相位差转化为与之成比例的直流电压信号，输出给模数转换器；检波器，对所述延时器输出的参考信号vr和所述环行器输出的反射信号vt进行整流，分别获取其电压幅值Vr和Vt并输出给模数转换器；微处理器，与所述相位检测器和检波器相连，对其输出的信号进行处理，根据需要计算待测土壤含水量和/或电导率。