土壤濕度測試儀發射一定頻率的(de)電磁波(bo)。電磁波(bo)沿(yan)探測(ce)器傳播(bo)并返回海底(di),檢測(ce)探頭(tou)輸出的(de)電壓。由于土壤介電常數的(de)變化取決于土壤含水量(liang),因此可以(yi)通(tong)過輸出電壓與含水量(liang)的(de)關系來計算土壤含水量(liang)。

土壤水分測定儀干擾消除方法:
用(yong)探頭測量(liang)(liang)(liang)土(tu)壤濕(shi)(shi)(shi)度(du)時,會受到土(tu)壤環境的(de)影響,在鹽(yan)堿地的(de)測量(liang)(liang)(liang)誤差(cha)最大。為了盡量(liang)(liang)(liang)減(jian)少(shao)這種誤差(cha)的(de)發生,在土(tu)壤濕(shi)(shi)(shi)度(du)計(ji)中(zhong)加入了數字(zi)(zi)濾(lv)波(bo)(bo)技(ji)術,以減(jian)少(shao)環境因(yin)素對(dui)土(tu)壤濕(shi)(shi)(shi)度(du)測量(liang)(liang)(liang)結果(guo)的(de)干擾。常用(yong)的(de)數字(zi)(zi)濾(lv)波(bo)(bo)算法(fa)(fa)有有限(xian)幅值濾(lv)波(bo)(bo)、中(zhong)值濾(lv)波(bo)(bo)、算術平均濾(lv)波(bo)(bo)加權平均濾(lv)波(bo)(bo)法(fa)(fa)、滑動平均濾(lv)波(bo)(bo)法(fa)(fa)、低通濾(lv)波(bo)(bo)法(fa)(fa)和(he)復合濾(lv)波(bo)(bo)法(fa)(fa),它們在許多方面最適(shi)合于土(tu)壤水分的(de)測量(liang)(liang)(liang):

1)極限濾波法(fa)通過比較相鄰兩(liang)組數據的(de)差(cha)值(zhi)和最大允許(xu)誤(wu)差(cha)值(zhi)來獲取數據。它(ta)主(zhu)要用于處(chu)理變化緩慢(man)的(de)數據。
2)算(suan)術(shu)平(ping)均(jun)濾波法(fa)。算(suan)術(shu)平(ping)均(jun)濾波方(fang)法(fa)是(shi)取N個連續采樣值進行算(suan)術(shu)平(ping)均(jun),適用于濾波具有隨機干(gan)擾且受數據組(zu)影響的信號。
3)加(jia)權(quan)平均濾波(bo)方法在轉換(huan)和比(bi)較(jiao)時比(bi)較(jiao)麻煩。累進性測量N組數(shu)據(ju),并(bing)乘以加(jia)權(quan)系數(shu),計算累積和。
4)移動平(ping)均(jun)濾波方法是只(zhi)采(cai)樣一(yi)次(ci),將該(gai)值(zhi)與過(guo)去(qu)的采(cai)樣值(zhi)進(jin)行比(bi)較(jiao),計算平(ping)均(jun)值(zhi)。當采(cai)樣速度較(jiao)慢時(shi),可以保證系統(tong)的實時(shi)性。
5)低(di)通濾(lv)(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)法。低(di)通濾(lv)(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)方(fang)法是(shi)將模擬(ni)低(di)通濾(lv)(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)器的微分方(fang)程用差分方(fang)程表示,使軟件(jian)算(suan)法可以用來(lai)模擬(ni)硬件(jian)濾(lv)(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)功能,對(dui)變化較慢的濾(lv)(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)器有一定的效果。
6)復合濾(lv)波(bo)(bo)法,將兩(liang)個具有不同濾(lv)波(bo)(bo)功能的(de)數(shu)字濾(lv)波(bo)(bo)器組(zu)合成一個復合濾(lv)波(bo)(bo)器,對快信(xin)號(hao)或慢信(xin)號(hao)都有很好(hao)的(de)緩沖效果(guo)。
利用上述方(fang)法(fa),再與土(tu)(tu)壤濕(shi)度(du)溫度(du)測(ce)量(liang)(liang)儀或土(tu)(tu)壤濕(shi)度(du)監(jian)測(ce)系統多次(ci)測(ce)量(liang)(liang)的(de)(de)結果進行對比,發現測(ce)量(liang)(liang)儀的(de)(de)濾波算法(fa)選用算術(shu)平(ping)均濾波法(fa)和(he)滑(hua)動平(ping)均濾波法(fa),可直接將對環(huan)境中各參(can)數(shu)的(de)(de)干擾降至(zhi)最低,土(tu)(tu)壤水(shui)分測(ce)定(ding)儀測(ce)得的(de)(de)數(shu)值精度(du)最高(gao)。