基于LVDS传输线延时检测技术的土壤含水率传感器
Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery（2016）
Abstract
为实现土壤含水率的快速准确监测,设计了一种基于LVDS差分传输线延时检测技术的土壤含水率传感器.该传感器将高频振荡信号分路为两通道LVDS差分信号,一个通道用于测试土壤含水率,另一个通道用于提供参考信号.由于土壤中水分的变化改变土壤介电常数,从而导致测试通道LVDS差分总线上信号传输延时的变化,则传感器检测该通道信号的传输延时就可以确定土壤含水率.为了获得LVDS总线设计线宽和线间距的最优值,以LVDS总线阻抗值均方误差最小化为目标,构建了线宽和线间距的最优化计算模型,并通过遗传算法求解出了最优线宽为0.178 9 mm和最优线间距为0.223 8 mm.试验表明,根据该参数设计的传感器在50 MHz频率时,对体积含水率8.31％以上的砖红壤土和黄壤土的预测模型为线性模型,决定系数R2为0.9642,绝对预测误差在2.45％以内.
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sensor,soil moisture,propagation delay,LVDS differential transmission line
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