tdr与tdt技术原理简介

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1、TDR与TDT技术原理简介北京渠道科学器材有限公司TDR与TDT技术原理简介1.TDR技术TDR全称时域反射法(TimeDomainReflectometry)，是根据电磁波在介质中的传播速度来测定介质的介电常数从而确定土壤容积含水量及含盐量的方法.电磁脉冲沿着波导棒的传播速度取决于与波导棒相接触和包围着波导棒材料的介电常数（Ka）。电磁脉冲在土壤中传播时，其介电常数与土壤容积含水量有很好的相关性，与土壤类型、密度等几乎无关。一般来说，土壤成分包括空气、矿物质和有机颗粒以及土壤水分等。由于水的介电常数远远大于空气和土壤基质中其它物质的介电常数,因此土壤的介电常数主要依赖于土壤的含

2、水量。空气－土壤－水分混合物的较粗略的介电常数（Ka）可以通过公式来确定：Ka=(t×c/L)2“L”是波导的长度“t”为电磁脉冲从波导的始端到波导的末端所需的时间“c”是真空中电磁波的传播速度电磁脉冲沿着波导棒传播就像一束光在传输线中传输。波导棒始端传输线的中断和周边物质的不连续会使传输中的部分能量通波导棒末端过传输线反射回来。当电磁脉冲到达波导棒传输线的终端时，脉冲的剩余能量都将通过传输线反射回来。(图1所示）这就图1.电磁脉冲在土壤中传播的典型路径像一束光沿着一条管传播，在管的终端被镜子反射回来。利用电磁脉冲的这些特征，我们可以利用精密的电子设备,测量电磁脉冲沿着传输线（波

3、导）所需要的时间。考察脉冲输波导棒入到反射返回的时间以及反射时的脉冲幅度的衰减，即可计算土壤水盐含量。图2.TDR传感器简单示意图TDR系统可以直接、快速、方便、实地监测土壤水盐状况，与其它测定方法相比，TDR具有较强的独立性，测定结果几乎与土壤类型、密度、温度等无关。将TDR技术应用于结冰条件下土壤水分状况的测定，可得到满意的结果，而其它测定方法则是比较困难的。TDR另一个特点是可同时监测土壤水盐含量，在同一地点同时测定，测定结果具有一致性，而二者测定是完全独立的，互不影响。2.TDT技术TDT全称时域传播法（TimeDomainTransmissometry），其基本定时电路

4、原理与TDR相同，不同的是TDT脉冲是在单根导播棒中传播，其信号的信号发射端接收端接受端在远离发射端的导播棒的终端。而TDR脉冲信号的发射端和接收端均是同一端。与TDR相比，TDT水分测量仪具有以下优势：低频率，耗电小；线路简单；输出不需要波形显示和解释；价格相对便宜等优势。图3.TDT传感器简单示意图-2-仪器介绍——Moisture•Point北京渠道科学器材有限公司Moisture•Point土壤水分监测系统——TDR技术Moisture•Point独特的探杆设计能有效获取各类土壤中的多点多剖面的水分含量。先进的信号检测和处理技术确保了测量结果的可靠性和精确度。既可以广泛应

5、用于垃圾填埋场监测、农田灌溉、葡萄栽培管理等领域的一般级别的水分管理，也可以满足土壤科学研究、水分运动研究等科研领域级别的要求。此外，还可用于播种盆、苗盘等小容积里的精确水分管理，可以显著提高新生苗的质量，该项功能是Moisture•Point独创之处，可为客户量身定制该传感器。一个标准的Moisture•Point系统包括主机，电源/通信电缆、蓄电池充电器，传感器电缆、用户手则及标准5段传感器。MP-917主机用于访问MP探针，显示和输出数据，最多可连接31个不同类型的传感器。内置数据采集器或可单独配。传感器类型包括多点探杆、SDP、SDR三种，SDP探针最长可达40cm,多点

6、探杆可实现多点多剖面同时监测，还可实现远程数据监测和传输。通过电源/通信电缆外接电脑，利用View•Point软件控制MP-917仪器的运行、数据的输出和相关的波形扫描输出等。优势测量结果可靠，精确度高；可实现多点多剖面同时监测；传感器类型最多可连31个传感器；SDP探针最长可达40cm;1.多点探杆6种可选操作模式，满足用户多样性需求；多点探杆被分为若干分段（标准分段为5），可连接其它数据采集器；可通过MP-917主机来设置每段取样点个数（最多配套的探杆安装和拨出工具，使用方便。达15个），测得的数据为该段土壤的平均水分含量。可以实现多点多基本技术指标剖面同时监测。数据输出:L

7、CD显示四位数，两个窗口显示传感器编号及水分含量或时间延迟电源:内置蓄电池（供野外使用）：测量范围:0-100%精度:0-50%：＜1%，其它情况下：＜3%温度:工作时：0-50ºC贮藏时:-15-70ºC（不装蓄电池）0-50ºC（装有蓄电池）主机尺寸:274×248×173mm最多可连传感器电缆线长度：标准2米，可延长至100米31个多点探杆长度:51、81.5、98.5、112、142.5cm等-3-仪器介绍——Moisture•Point北京渠道科学器材有限公司2.SDP