正確選擇土壤水分儀數(shù)字濾波

　　土壤水分儀是用于測定土壤水分的專業(yè)儀器，通過發(fā)射一定頻率的電磁波，電磁波沿探針傳輸，到達(dá)底部后返回，檢測探頭輸出的電壓，由于土壤介電常數(shù)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(jì)算出土壤的含水量。相同的，土壤墑情檢測儀也是能夠測定土壤水分的，只是土壤墑情檢測儀更側(cè)重于測定土壤墑情與土壤旱情，同時(shí)具備GPS定位功能。那么土壤水分儀在設(shè)計(jì)時(shí)是如何做到數(shù)字濾波的呢？
　　為減少隨機(jī)干擾對(duì)土壤水分儀測量結(jié)果的影響,提高測量精度,常采用的抗干擾措施有以硬件為主的模擬濾波技術(shù)和以軟件為主的數(shù)字濾波技術(shù).數(shù)字濾波技術(shù)由于其運(yùn)算速度快、濾波特性修改方便、成本低等特點(diǎn),在解決低頻干擾、隨機(jī)信號(hào)的濾波等方面效果明顯優(yōu)于模擬濾波技術(shù)。
　　不同的濾波方法適用于不同的使用環(huán)境.限幅濾波法主要用于處理變化比較緩慢的數(shù)據(jù),使用時(shí)關(guān)鍵是要選取合適的門限值;
      中值濾波法適用于去掉由偶然因素引起的波動(dòng)和采樣器不穩(wěn)定引起的脈沖干擾,對(duì)快速變化的數(shù)據(jù)不宜采用該方法;
      算術(shù)平均濾波法適用于對(duì)具有隨機(jī)干擾的信號(hào)進(jìn)行濾波,信號(hào)的平滑程度完全取決于N值,N值較大時(shí)平滑度高但靈敏度低;
      加權(quán)平均濾波法可通過加權(quán)系數(shù)調(diào)解算術(shù)平均濾波法中平滑度和靈敏度之間的矛盾;滑動(dòng)平均濾波法在采樣速度較慢時(shí)可以使系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性得到保證;
      低通濾波法在目標(biāo)參數(shù)為變化很緩慢的物理量時(shí)是非常有效的濾波方法,但它不能濾除高于1/2采樣頻率的干擾信號(hào);
      復(fù)合濾波法兼容了中值濾波法和遞推平均濾波的優(yōu)點(diǎn),無論對(duì)緩慢變化的信號(hào)還是對(duì)快速變化的信號(hào)都能得到較好的濾波效果。
      土壤水分測量儀在使用時(shí),對(duì)其測量速度即靈敏度的要求并不高,主要是要求其測量精度,即在定點(diǎn)測量時(shí)穩(wěn)定性要好.為此,選用算術(shù)平均濾波法和滑動(dòng)平均濾波作為測量儀的濾波算法。