實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：功率放大器基于應(yīng)力波時(shí)間反演法的土壤含水率監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

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針對(duì)大范圍土壤含水率監(jiān)測(cè)問(wèn)題，研究基于應(yīng)力波時(shí)間反演聚焦信號(hào)的土壤含水率監(jiān)測(cè)技術(shù)。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：壓電傳感器，任意波形發(fā)生器，功率放大器，電荷放大器，數(shù)據(jù)采集卡，電腦

 

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)配置圖

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

本文提出一種基于壓電主動(dòng)傳感的監(jiān)測(cè)方法，利用時(shí)間反演技術(shù)提高信號(hào)的信噪比，建立反演聚焦信號(hào)與土壤含水率之間的關(guān)系。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由任意波形發(fā)生器、功率放大器（ATA-2041）、電荷放大器、數(shù)據(jù)采集卡、電腦及收發(fā)端壓電傳感器組成，如圖所示。任意波形發(fā)生器AFG-1022生成波形，經(jīng)ATA-2041功率放大器放大后，輸出信號(hào)電.壓為400V。接收信號(hào)經(jīng)過(guò)電荷放大器HK-9210放大后，由多功能數(shù)據(jù)采集卡NI-6366采集至電腦。

土壤試驗(yàn)體及傳感器布置圖

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

24%含水率下10次采集聚焦信號(hào)

聚焦信號(hào)幅值與含水率的關(guān)系

1）聚焦信號(hào)幅值隨著含水率的增大而減小，通過(guò)分析聚焦信號(hào)幅值可確定土壤的含水率，該方法可以作為土壤含水率區(qū)域性監(jiān)測(cè)的一種有效手段;

2）時(shí)間反演法所得到的聚焦信號(hào)能有效提高信號(hào)的信噪比。因此,壓電主動(dòng)傳感時(shí)間反演法在土壤區(qū)域性含水率監(jiān)測(cè)_上具有很好的應(yīng)用前景。

功率放大器ATA-2041參數(shù)指標(biāo)：

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