王懂;杨玮;孟超;任新建;李民赞

中国农业大学

数字信号发生器;频率;幅值;电流-电压四端法;土壤电导率;

针对基于电流-电压四端法的车载式土壤电导率测量系统激励源会随着土壤负载的变化而波动,从而影响测量结果的问题,采用波形标准、抗干扰能力强的可调频、调幅数字信号发生器代替普通激励源,通过探究信号发生器不同频率、幅值对实验结果的影响,进而找到最适合车载式测量系统的频率与幅值。为减少大田复杂环境对实验结果的影响,实验分为实验室探究性实验和大田验证性实验。实验室探究性实验设置5个幅值和20个频率进行实验,通过分析60组样本的6 000组实验室数据可知,同频率下幅值越大实验效果越好,最佳幅值为10 V;同幅值下随着频率的增加土壤电导率呈现先增加后减小的抛物线趋势,幅值10 V、频率100 Hz梯度下土壤电导率测量值和参考值决定系数R²达到0.950 5,实验效果最佳。大田验证性实验最佳幅值仍为10 V,但由于土壤负载随着电极间距的变大而变大,大田验证性实验最佳频率变为1 kHz,幅值10 V、频率1 kHz梯度下电导率测量值和参考值R²为0.848 4,为最佳实验效果。