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土壤養(yǎng)分速測儀如何排除環(huán)境干擾

時(shí)間:2016/6/20閱讀:2019
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  土壤養(yǎng)分速測儀是用于測定土壤養(yǎng)分的專業(yè)儀器,該儀器通過發(fā)射一定頻率的電磁波,電磁波沿探針傳輸,到達(dá)底部后返回,檢測探頭輸出的電壓,由于土壤介電常數(shù)的變化取決于土壤的含水量,由輸出電壓和水分的關(guān)系則可計(jì)算出土壤的含水量。通過這樣的方式,測出的土壤養(yǎng)分,能夠符合很大一部分的要求,但是對(duì)于科研上的一些標(biāo)準(zhǔn),通過探頭測出的土壤養(yǎng)分,其度還有待提高。但是我們可以在土壤養(yǎng)分速測儀的基礎(chǔ)上,做些工作,讓其結(jié)果能夠達(dá)到更高的度。
  使用探頭的方式來進(jìn)行測量土壤養(yǎng)分的時(shí)候,會(huì)受土壤的環(huán)境影響,在鹽堿之地測量的誤差是大的,為了盡量減少該誤差的出現(xiàn),在土壤養(yǎng)分速測儀中進(jìn)行添加數(shù)字濾波技術(shù)來進(jìn)行減少環(huán)境因素對(duì)土壤養(yǎng)分測定的結(jié)果干擾,常用的數(shù)字濾波算法有限幅濾波法、中值濾波法、算術(shù)平均濾波法、加權(quán)平均濾波法、滑動(dòng)平均濾波法、低通濾波法及復(fù)合濾波法等,在眾多的方式中總有一種是適合運(yùn)用于土壤養(yǎng)分的測量中:
  1)限幅濾波法,是通過相鄰兩組數(shù)據(jù)差值與大允許誤差值進(jìn)行比較,進(jìn)行得出數(shù)據(jù)的。主要用于處理變化比較緩慢的數(shù)據(jù)。
  2)中值濾波法,通過測量N組數(shù)據(jù)。N均是基數(shù),通過取其平均值來進(jìn)行充當(dāng)此次土壤養(yǎng)分溫度儀測量的結(jié)果。只能進(jìn)行排除偶然因素,至于那些快速變化的值就沒有什么效果。
  3)算術(shù)平均濾波法,算術(shù)平均值濾波法是連續(xù)取N次采樣值進(jìn)行算術(shù)平均,適用于對(duì)具有隨機(jī)干擾的信號(hào)進(jìn)行濾波,受數(shù)據(jù)組的影響。
  4)加權(quán)平均濾波法,這種換算比較的麻煩,先進(jìn)性測量N組數(shù)據(jù)將其乘以加權(quán)系數(shù),在進(jìn)行求累積和。
  5)滑動(dòng)平均濾波法,滑動(dòng)平均濾波法是只采樣1次,將這個(gè)值與過去采樣的值進(jìn)行比較,并求平均值。在采樣速度較慢時(shí)可以使系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性得到保證。
  6)低通濾波法,低通濾波法就是將模擬低通濾波器的微分方程用差分方程表示,這樣就可用軟件算法模擬硬件濾波的功能,對(duì)于那些變化緩慢的有一定的效果。
  7)復(fù)合濾波法,復(fù)合濾波法是把2種不同濾波功能的數(shù)字濾波器組合起來,組成復(fù)合濾波器,無論對(duì)于快速還是緩慢的信號(hào)都有很好的緩沖作用。
  通過使用上述的方式來進(jìn)行,然后跟土壤溫度監(jiān)測記錄儀或者土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)測得的結(jié)果進(jìn)行多次比較發(fā)現(xiàn),選用算術(shù)平均濾波法和滑動(dòng)平均濾波作為測量儀的濾波算法,能對(duì)環(huán)境中的各參數(shù)的干擾直降到低,土壤養(yǎng)分速測儀測定的值準(zhǔn)確度是高的。

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