土壤養分速測儀是用于測定土壤養分的專(zhuān)業(yè)儀器,該儀器通過(guò)發(fā)射一定頻率的電磁波,電磁波沿探針傳輸,到達底部后返回,檢測探頭輸出的電壓,由于土壤介電常數的變化取決于土壤的含水量,由輸出電壓和水分的關(guān)系則可計算出土壤的含水量。通過(guò)這樣的方式,測出的土壤養分,能夠符合很大一部分的要求,但是對于科研上的一些標準,通過(guò)探頭測出的土壤養分,其準確度還有待提高。但是我們可以在土壤養分速測儀的基礎上,做些工作,讓其結果能夠達到更高的準確度。
使用探頭的方式來(lái)進(jìn)行測量土壤養分的時(shí)候,會(huì )受土壤的環(huán)境影響,在鹽堿之地測量的誤差是zui大的,為了盡量減少該誤差的出現,在土壤養分速測儀中進(jìn)行添加數字濾波技術(shù)來(lái)進(jìn)行減少環(huán)境因素對土壤養分測定的結果干擾,常用的數字濾波算法有限幅濾波法、中值濾波法、算術(shù)平均濾波法、加權平均濾波法、滑動(dòng)平均濾波法、低通濾波法及復合濾波法等,在眾多的方式中總有一種是zui適合運用于土壤養分的測量中:
1)限幅濾波法,是通過(guò)相鄰兩組數據差值與zui大允許誤差值進(jìn)行比較,進(jìn)行得出數據的。主要用于處理變化比較緩慢的數據。
2)中值濾波法,通過(guò)測量N組數據。N均是基數,通過(guò)取其平均值來(lái)進(jìn)行充當此次土壤養分溫度儀測量的結果。只能進(jìn)行排除偶然因素,至于那些快速變化的值就沒(méi)有什么效果。
3)算術(shù)平均濾波法,算術(shù)平均值濾波法是連續取N次采樣值進(jìn)行算術(shù)平均,適用于對具有隨機干擾的信號進(jìn)行濾波,受數據組的影響。
4)加權平均濾波法,這種換算比較的麻煩,先進(jìn)性測量N組數據將其乘以加權系數,在進(jìn)行求累積和。
5)滑動(dòng)平均濾波法,滑動(dòng)平均濾波法是只采樣1次,將這個(gè)值與過(guò)去采樣的值進(jìn)行比較,并求平均值。在采樣速度較慢時(shí)可以使系統的實(shí)時(shí)性得到保證。
6)低通濾波法,低通濾波法就是將模擬低通濾波器的微分方程用差分方程表示,這樣就可用軟件算法模擬硬件濾波的功能,對于那些變化緩慢的有一定的效果。
7)復合濾波法,復合濾波法是把2種不同濾波功能的數字濾波器組合起來(lái),組成復合濾波器,無(wú)論對于快速還是緩慢的信號都有很好的緩沖作用。
通過(guò)使用上述的方式來(lái)進(jìn)行,然后跟土壤溫度監測記錄儀或者土壤墑情監測系統測得的結果進(jìn)行多次比較發(fā)現,選用算術(shù)平均濾波法和滑動(dòng)平均濾波作為測量?jì)x的濾波算法,能對環(huán)境中的各參數的干擾直降到zui低,土壤養分速測儀測定的值準確度是zui高的。
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