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龙图腾网恭喜绍兴职业技术学院申请的专利一种双频激励的土壤水分检测仪及其测试方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN111398373B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-04发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202010357632.9，技术领域涉及：G01N27/22；该发明授权一种双频激励的土壤水分检测仪及其测试方法是由盛庆元;沃金平;蔡晓霞;余铖韬;马方毅设计研发完成，并于2020-04-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种双频激励的土壤水分检测仪及其测试方法在说明书摘要公布了：本发明所述的一种双频激励的土壤水分检测仪及其测试方法，包括壳体、触摸屏、电池、电源开关、探头和电路板单元，所述壳体上顶部安装有触摸屏和电源开关，所述壳体内部安装有电路板单元和电池，所述壳体下部安装有探头，所述探头内设置有正极板和负极板，所述正极板和负极板和电路板单元电连接，所述触摸屏、电池和电源开关也和电路板单元电连接，所述电路板单元包括稳压源单元、单片机、方波信号源单元、选频模拟开关、精密电阻R、波峰检测单元和温度传感器。电容式探头不易磨损，电路简单，可有效测量探头电容值，提高仪器抗电导率性能，整体检测仪便携式设计，方便实际使用。

本发明授权一种双频激励的土壤水分检测仪及其测试方法在权利要求书中公布了：1.一种双频激励的土壤水分检测仪的测试方法，所述土壤水分检测仪包括壳体1、触摸屏2、电池3、电源开关4、探头5和电路板单元6，所述壳体1上顶部安装有触摸屏2和电源开关4，所述壳体1内部安装有电路板单元6和电池3，所述壳体1下部安装有探头5，所述探头5内设置有正极板7和负极板8，所述正极板7和负极板8和电路板单元6电连接，所述触摸屏2、电池3和电源开关4也和电路板单元6电连接，所述电路板单元6包括稳压源单元11、单片机12、方波信号源单元13、选频模拟开关14、精密电阻R15、波峰检测单元16和温度传感器17，其特征在于，包括如下步骤： 1设立测试原理，采用一阶RC串联电路稳态响应原理，在方波激励下，电容充放电稳定后，电容端电压的波峰波谷电压关系为 UT＝U0+Us-U01-e-TRC1 式中，UT——电容上的波峰电压值，U0——电容上的波谷电压值，Us——方波高电平电压值，T——方波周期，R——电阻值，电容C含杂散电容ΔC和土壤水分变化引起的电容Cx，其中Cx与土壤等效相对介电常数ε成正比为 Cx＝gε2 式中，g——比例系数 式1整理为 UT＝Us+Us-U0e-TRΔC+gε3 2建立测试模型，在已知相对介电常数ε溶液中，分别标定f1、f2频率方波激励下，对应输出信号U1，U2与ε关系数学模型 ε＝fU1|f14 ε＝fU2|f25 所述式4、式5选择式6的指数模型 y＝a+b·ecx+d6 3采集测试信号，单片机12控制选频模拟开关14进而控制方波信号源单元13生成频率为f1、f2的两个方波信号，采集频率为f1、f2的两个方波信号的峰值电压； 4处理测试信号，将两个峰值电压进行信号处理计算出土壤水分含量，处理测试信号包括如下三个步骤： 步骤一：由f1、f2频率方波激励下输出信号Uf1、Uf2依据标定模型式4、式5分别计算出对应相对介电常数εf1、εf2，显然作为导电的土壤介质，依式4、式5计算出的εf1、εf2值中含有离子迁移极化信息，直接用于换算土壤含水量会出现较大误差； 步骤二：选取合适的土壤相对介电常数式ε与测试频率F的模型，参照文献土壤介电常数随频率的变化特性，以及指数函数的数学特性，所述土壤相对介电常数式ε与测试频率F的模型，选择式7模型，a、b、c、d为待定参数，在此c取值为f1，d取值为f2，再由f1，εf1、f2，εf2求得a、b，式7具有当F-c大于4倍的d时，εF趋于稳定值a的数学特性，将a记为εeff，用于换算土壤含水量的土壤相对介电常数 步骤三：参照Topp模型式8，计算εeff对应的土壤体积含水率θ 式中，θ——土壤体积含水率； 5显示测量结果，4中的结果通过触摸屏2显示。

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