土壤湿度的检测在农业生产中有着重要的作用,及时监测土壤湿度,就能够及时分析土壤干旱状况,及时了解农作物的生长发育状况,保障农业生产。传统的近红外土壤湿度检测方案,其光源高功耗、高发热以及光源发射信号的机械调制方式,早已不能满足快速检测、实时监测的需求。因此,本文研究了一种便捷、有效的近红外土壤湿度检测系统,能够快速、准确的监测土壤湿度。本文主要研究内容如下:1、通过查阅国内外相关技术资料,分析近红外土壤湿度的测量理论基础,有红外光谱的形成、近红外光谱的吸收原理以及水分的近红外吸收光谱。通过分析传统近红外土壤湿度检测的方法,提出其中的一些不足之处,如选用光源的发射光波段范围远超测量需要,且光源功耗较大、发热较严重,检测装置体积较大等。针对这些不足之处进行改进,提出了改进后的近红外土壤湿度的检测方案,以满足检测便捷、快速准确的需求。2、根据测量需求,选用能够发出特定波长的近红外LED,省去对宽谱光源进行调制的过程,能够进一步缩小检测探头的体积。通过实验,确定光电探测器与被测土壤的高度。设计采用集成芯片,将光源控制电路、输出信号处理电路以及其他相关电路分布在同一电路板上,编写了下位机数据采集程序,并设计了数据采集软件。3、对设计完成的检测系统进行了稳定性测试,得到测量系统稳定性较好的结论。使用不同湿度的土壤样品进行检测数值模型的标定,得到的分段拟合曲线的决定系数R2分别为0.9105和0.9653。使用不同湿度的土壤样品对标定后的检测曲线进行验证,最后检测模型计算值与土壤实际含水量的相关性良好,决定系数R2为0.99,回归系数为0.99,说明检测数值模型可以用来预测土壤的含水量。最后对检测系统进行重复性测试,得到检测系统的重复性精度为0.15%,满足测量需求。