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J-GLOBAL ID：201602214214192426   整理番号：16A0324636

差動信号に基づく土壌水分センサの設計【Powered by NICT】

Design of soil moisture sensor based on differential signal

著者 (4件)： Fu Wenyuan (Coll. of Information Sci. and Engineering of Huaqiao Univ.,Xiamen Key Lab. of ASIC System, Xiamen) ,  Ling Chaodong (Coll. of Information Sci. and Engineering of Huaqiao Univ.,Xiamen Key Lab. of ASIC System, Xiamen) ,  Liu Yiping (Coll. of Information Sci. and Engineering of Huaqiao Univ.,Xiamen Key Lab. of ASIC System, Xiamen) ,  Lin Wei (Coll. of Information Sci. and Engineering of Huaqiao Univ.,Xiamen Key Lab. of ASIC System, Xiamen)
資料名： Nongye Gongcheng Xuebao  (Nongye Gongcheng Xuebao)
巻： 31  号： 19  ページ： 76-83  発行年： 2015年 
JST資料番号： C2454A  ISSN： 1002-6819  CODEN： NGOXEO  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 中国 (CHN)  言語： 中国語 (ZH)

抄録/ポイント： 土壌水分の測定は,作物栽培における水管理,灌漑スケジュールの設計と農業自動化の開発にとって重要である。土壌水分センサの高調波歪が高いこれらのセンサを用いた土壌水分含量の測定は,大きな偏差を持つ。従って,本研究で提案した差動信号に基づく土壌水分センサの新しい設計をした。このセンサは6の部分,差動信号,補正回路,波形発生器,マイクロコントローラユニット,電力変換モジュールと電極モジュールの回路から構成されていた。センサ電極の出力信号は土壌の非線形因子に起因する高調波歪を有していたので,微分信号制御回路を設計するための統合時間タイマを用いて提案した新しい回路方式を提案した。土壌抵抗と信号周期の間の相関を数学モデルにより解析した。土壌水分は,センサのハードウェア構造の構築との関係については,マイクロプログラム制御ユニット(MCU)制御器に信号を測定することによって得ることができた。差動信号制御回路の入力波形の2末端は180個の等しい振幅と位相差を用いた。このように,これらの電極は,差動信号とほぼ同じであった。偶数次高調波歪のエネルギーは減少し,一方,奇数次高調波歪エネルギーが同時に増加した。さらに,電場特性パラメータに対するミスマッチの確率を考慮して,出力信号の周期の分散比は提案した回路よりも少なかった。提案したセンサの高調波ひずみを検証するために,周波数スペクトルは入出力のシングルエンド入力-出力と古典的センサの2の末端を有する提案したセンサのための電子設計自動化のソフトウエアを利用して得た。入出力のシングルエンドのための伝統的な回路の全高調波歪は47.40%で,2次高調波及び3次高調波の電圧振幅は0.325と0.516Vの高さであった。対照的に,2次高調波の電圧振幅は0.097Vであったが差動信号制御回路には高調波混乱を改善するために適用することができ,3次高調波のそれは1.161Vであった。提案したセンサの実験は以下のように組織された。最初に,センサはロームと砂質土を含む土壌の2タイプを利用して較正した。第二に,センサを異なる土壌水分含有量をもつ土壌サンプルで評価した。Data from the ScienceChina, LCAS. Translated by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： モジュール ,  カオス ,  微分 ,  土壌含水量 ,  *センサ ,  電場 ,  制御回路 ,  高調波 ,  *土壌 ,  含水量 ,  高調波歪 ,  *土壌水
準シソーラス用語： 第二高調波 ,  周波数スペクトル ,  出力信号 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 農業一般  (FB01010A)

タイトルに関連する用語 (3件)： 差動信号 ,  土壌水分センサ ,  設計