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植物叶片含水量检测系统的设计

冯睿  
【摘要】: 针对水资源缺乏与农业灌溉水浪费现象严重的问题,并为适应精量灌溉的趋势。本文提出:以植物叶片本身含水量作为一个参考指标,组成新型植物含水量检测系统。本论文对植物含水量检测系统的分析大体可分为三部分: 首先,本论文介绍了微波测湿技术的原理,选择微波谐振腔法测量植物叶片含水量。详细论述了选择植物叶片为测量对象的原因,分析植物叶片含水量与谐振腔参数的关系;提出谐振腔参数测量的实验方法 其次,本论文选取北方常见的丁香叶片作为实验对象,通过实验测得了正常成熟丁香叶片的介电常数;对矩形波导谐振腔的腔体参数进行设计,利用有限元分析软件HFSS进行优化分析,得到介电常数与S11参数、谐振频率、品质因数的关系,并对仿真结果加以分析。 最后,分析了微波电路部分,并阐述了各个微波器件的功能;对检波后的电信号进行了放大、整流、滤波部分处理;对单片机系统进行了设计。 本论文利用微波法测量植物叶片含水量,具有可靠性好,抗干扰能力强,不易受到叶片颜色的影响等特点,因此在植物领域微波法有广阔的前景。


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