近红外土壤含水率传感器设计与试验

设计了一种适用于快速测量土壤含水率的近红外传感器。发光二极管（LED）作为传感器的光源，中心波长为1940nm的光为测量光，1800nm为参考光，土壤含水率对这2个波长的光有不同的吸收特性。光源发出的光照射到土壤表面，经反射后进入光电转换器，将光信号转换为电信号，送至两级放大电路、模数转换器（A/D）、显示和存储设备，输出的反射光强与土壤含水率存在一定的关系。仪器性能试验表明：光源传感器到土壤表面的距离对采集信号的强度有一定影响，根据传感器的结构，可以选择一定的距离使反射信号的强度和稳定性最好。两波长光的反射光强随着土壤粒径的增大而减小；土壤含水率与相对吸收深度之间具有很好的线性相关性，回归分析的决定系数为0.863。