[发明专利]一种非侵入式测量土壤水分的测量方法及装置

权利要求书

1.一种非侵入式测量土壤水分的测量装置，其特征在于，包括：

传感器，用于采集待测土壤不同深度的电磁信号、土壤表面温度以及所述测量装置与水平面之间的倾斜角度；

信号调理器，与所述传感器连接，用于调理所述电磁信号、所述土壤表面温度以及所述倾斜角度；

微控制器，与所述信号调理器连接，用于获取调理后的所述电磁信号，根据所述电磁信号计算得到不同深度的土壤水分含量并存储，还用于获取调理后的所述土壤表面温度并存储，还用于获取调理后的所述倾斜角度，根据所述倾斜角度自动校准所述土壤水分含量，得到校准值并存储；

通信装置，与所述微控制器连接，用于输出所述土壤水分含量、调理后的所述土壤表面温度、所述校准值；

所述传感器包括水分传感器，用于采集待测土壤不同深度的所述电磁信号；所述水分传感器包括多个可活动的感应电极，所述感应电极平行于土壤表面放置，所述感应电极用于根据测量需求改变所述感应电极之间的距离，以及所述感应电极发出的电磁信号的振荡频率，将所述感应电极发出的电磁信号穿透于不同深度的土壤中。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述传感器还包括：

温度传感器，用于采集所述土壤表面温度；

水平传感器，用于采集所述测量装置与水平面之间的所述倾斜角度。

3.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述水分传感器包括5个可活动的感应电极。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的测量装置，其特征在于，还包括：定位装置，所述定位装置与所述微控制器连接，用于自动定位，得到所述测量装置的位置信息并上传。

5.根据权利要求4所述的测量装置，其特征在于，还包括：电源管理装置，所述电源管理装置包括依次连接的充电接口、电源管理芯片和电池，其中，所述电源管理芯片分别与所述微控制器、所述通信装置和所述定位装置连接。

6.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述微控制器具体用于根据不同感应深度的所述电磁信号，通过聚焦算法，分别计算得到不同深度的土壤水分含量并存储。

7.一种非侵入式测量土壤水分的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取待测土壤不同深度的电磁信号、土壤表面温度以及测量装置与水平面之间的倾斜角度；

步骤2，调理所述电磁信号、所述土壤表面温度以及所述倾斜角度；

步骤3，根据调理后的所述电磁信号，计算得到土壤水分含量并存储；

步骤4，存储调理后的所述土壤表面温度；

步骤5，根据调理后的所述倾斜角度自动校准所述土壤水分含量，得到校准值并存储；

步骤6，输出所述土壤水分含量、调理后的所述土壤表面温度、所述校准值；

其中，步骤1中，还包括：通过改变所述测量装置感应电极之间的距离，以及所述感应电极发出的电磁信号的振荡频率，在待测土壤内部的不同深度产生电磁信号，获取待测土壤内部不同深度的所述电磁信号，所述感应电极平行于土壤表面放置。

8.根据权利要求7所述的测量方法，其特征在于，还包括：

步骤7，自动定位，得到所述测量装置的位置信息并上传。

9.根据权利要求7或8所述的测量方法，其特征在于，步骤3中，获取调理后的所述电磁信号，通过聚焦算法，分别计算得到不同深度的土壤水分含量并存储。