含水率是影响水稻质量的重要因素,对水稻的储藏、运输、收购和加工有极大影响。目前,基于介电特性的粮食水分检测技术应用广泛,但测量精度易受温度等因素影响。本文采用测试探头与阻抗分析仪组成的介电特性检测系统测量不同含水率稻谷的相对介电常数(ε′)与介质损耗因数(ε′′),研究测试探头结构、频率、温度、数学建模方法等因素对测量精度的影响,并进行理论分析与试验验证。主要研究内容及结论如下:1)利用ANSYS软件对测试探头的电场分布进行模拟,研究了测试探头结构形式与结构参数对其检测性能的影响。结果表明,带轴向接地保护极板的同心圆筒式测试探头的检测性能更优。并以内极板长度、极板间距、保护极板长度与间隙为试验因素,灵敏度与边缘效应为试验指标,采用正交试验法优化了测试探头的结构参数。2)研究了含水率与频率对稻谷ε′与ε"的影响,并采用不同频率下的不同介电参数建立稻谷含水率预测模型,选择了最佳含水率预测模型作为稻谷的水分检测模型。通过方差分析表明,含水率与频率对ε′与ε"的影响均极显著。通过分析模型的预测效果得出,基于ε′与ε"两者结合并采用连续投影法提取特征变量建立的支持向量机回归模型预测效果最佳,其预测集决定系数为0.980,预测均方根误差为0.403%。3)研究了温度对稻谷ε′与ε"的影响,并探究了水分检测模型对不同品种稻谷的适用性。研究表明,温度对ε′与ε"的影响均极显著,并采用最小二乘法对水分检测模型进行温度补偿。水分检测模型对不同品种稻谷的含水率预测值与烘干法测得的含水率实测值的绝对误差集中分布在±0.5%内,预测结果较准确。