[发明专利]用于实时地测量土壤特性的感测系统

权利要求书

1.一种用于实时地获得土壤特性的梯度的感测系统，所述土壤特性的梯度是关于土壤深度的函数，所述感测系统包括：

支撑结构，所述支撑结构适于与地面接合和联接到农具，其中，所述支撑结构能够相对于所述农具的框架围绕旋转轴线旋转；

至少一个传感器，所述至少一个传感器布置在所述支撑结构的外周的感测表面上，其中，所述至少一个传感器构造成感测电容的变化，所述电容的变化对应于与所述至少一个传感器相互作用的被测量的土壤样品的介电特性的变化，并且其中，所述至少一个传感器构造成生成指示所测量的土壤特性的输出信号；以及

测量单元，所述测量单元联接到所述至少一个传感器，其中，所述测量单元构造成处理由所述至少一个传感器生成的所述输出信号，并且实时地生成土壤特性的梯度分布以便显示在用户界面上，所述土壤特性的梯度分布是关于距田地的土壤表面的一个或多个相应深度的函数。

2.根据权利要求1所述的感测系统，其中，所述至少一个传感器包括布置在所述支撑结构上的两个或更多个传感器。

3.根据权利要求1所述的感测系统，其中，所述至少一个传感器包括至少两个导电元件，所述至少两个导电元件彼此等距离地隔开并且偏离所述支撑结构的中心轴线。

4.根据权利要求3所述的感测系统，其中，所述至少两个导电元件包括铜材料、金材料、银材料或其组合中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的感测系统，还包括第二传感器，所述第二传感器是从由温度传感器、角度传感器及其组合所构成的组中选出的。

6.根据权利要求1所述的感测系统，其中，所述支撑结构包括轮结构，所述轮结构具有布置于其中的至少一个孔。

7.根据权利要求1所述的感测系统，其中，所述支撑结构包括开沟器组件的至少一个或多个开沟盘。

8.根据权利要求1所述的感测系统，其中，所述支撑结构包括多个突出元件，所述多个突出元件布置成邻近所述支撑结构的外周围绕所述支撑结构的感测表面延伸，以便于所测量的土壤样品的制备，并且其中，所述至少一个传感器包括多个传感器，所述多个传感器分别布置在所述多个突出元件中的每一个突出元件上。

9.根据权利要求1所述的感测系统，其中，所测量的土壤特性包括以下特性中的一种或多种特性：土壤湿度、土壤密度、土壤温度、离子迁移率、土壤pH值。

10.根据权利要求1所述的感测系统，还包括卫星导航接收器，所述卫星导航接收器用于确定所述至少一个传感器的各个位置及其关联的土壤特性的相应测量值。

11.根据权利要求10所述的感测系统，其中，所述卫星导航接收器适于确定所述农具或车辆的竖直高度，所述竖直高度与所述至少一个传感器的各个位置及其关联的土壤特性的相应的测量值相关联。

12.一种用于实时地生成土壤特性的梯度的方法，所述土壤特性的梯度是关于土壤深度的函数，所述方法包括：

提供布置在支撑结构的外周的感测表面上的至少一个传感器，其中，所述支撑结构联接到农具并且适于与土壤旋转地接合；

当所述农具在田地里移动时，利用所述至少一个传感器来感测电容的变化，所述电容的变化指示所测量的土壤样品的介电特性的变化；以及

利用处理器实时地确定所测量的土壤样品的介电特性，以生成所确定的土壤特性的梯度分布，所述土壤特性的梯度分布是深度的函数。