實驗名稱：功率放大器基于應力波時間反演法的土壤含水率監測中的應用

實驗目的(de)：

針對大范(fan)圍土壤(rang)含水率監測問題(ti)，研究基于應(ying)力波時間反演聚(ju)焦(jiao)信號的土壤(rang)含水率監測技術。

實驗設備：壓電傳感器，任意波形發生器，功率放大器，電荷放大器，數據采集卡，電腦

數(shu)據采集(ji)系統配置(zhi)圖(tu)

實(shi)驗內容：

本文(wen)提出一(yi)種基于壓電主動(dong)傳感的(de)(de)監測(ce)方(fang)法，利用時間反(fan)演技(ji)術提高信號的(de)(de)信噪(zao)比，建立反(fan)演聚焦信號與土壤含水率(lv)之間的(de)(de)關系。

實驗過程：

數據采集系統由任意波形發生器、功率放大器（ATA-2041）、電(dian)荷放(fang)大器、數據采集卡、電(dian)腦及收發端壓電(dian)傳(chuan)感器組成(cheng)，如(ru)圖所示。任意波形發生器AFG-1022生成波形，經ATA-2041功率放大器放大后，輸出信號電.壓為400V。接收信號經過電荷放大器HK-9210放大后，由多功能數據采集卡NI-6366采集至電腦。

土壤試驗體(ti)及傳感器布置圖(tu)

數據采(cai)集系統(tong)

實驗結果：

24%含水(shui)率下10次采集聚(ju)焦信號

聚(ju)焦信(xin)號幅值(zhi)與含水率的關系

1）聚焦信號幅值隨著含(han)(han)水(shui)率的增(zeng)大(da)而(er)減小，通過分析聚焦信號幅值可確定土(tu)壤的含(han)(han)水(shui)率，該方(fang)法可以作(zuo)為土(tu)壤含(han)(han)水(shui)率區域(yu)性監測(ce)的一種有效手段(duan);

2）時間反演(yan)法所得到的聚(ju)焦信號能有(you)效(xiao)提高信號的信噪(zao)比(bi)。因此,壓電主動傳感時間反演(yan)法在土(tu)壤區域性含水率監測_上具有(you)很好的應用前景(jing)。

功(gong)率放大器ATA-2041參(can)數指標：

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