Bodenqualitätssensor

Können Sie uns mehr über die Auswirkung des Salzgehalts auf die Ergebnisse erzählen?Gibt es eine Art kapazitiven Effekt der doppelten Ionenschicht im Boden?

Es wäre toll, wenn Sie mir weitere Informationen hierzu geben könnten.Ich interessiere mich für die Durchführung hochpräziser Bodenfeuchtemessungen.

Stellen Sie sich vor, wenn sich um den Sensor herum ein perfekter Leiter befände (z. B. wenn der Sensor in flüssiges Galliummetall eingetaucht wäre), würde dieser die Sensorkondensatorplatten miteinander verbinden, sodass der einzige Isolator zwischen ihnen eine dünne konforme Beschichtung auf der Oberfläche wäre Leiterplatte.

Diese billigen kapazitiven Sensoren, die auf 555-Chips basieren, arbeiten normalerweise mit Frequenzen im zweistelligen kHz-Bereich, was zu niedrig ist, um den Einfluss gelöster Salze auszuschließen.Er kann niedrig genug sein, um andere Probleme wie dielektrische Absorption zu verursachen, die sich als Hysterese bemerkbar macht.

Beachten Sie, dass es sich bei der Sensorplatine tatsächlich um einen Kondensator handelt, der in Reihe mit der Erdäquivalentschaltung geschaltet ist, einer auf jeder Seite.Sie können zum direkten Anschluss auch eine ungeschirmte Elektrode ohne Beschichtung verwenden, die Elektrode löst sich jedoch schnell im Boden auf.Das Anlegen eines elektrischen Feldes führt zu einer Polarisation in der Boden-Wasser-Umgebung.Die komplexe Permittivität wird als Funktion des angelegten elektrischen Feldes gemessen, sodass die Polarisation des Materials immer hinter dem angelegten elektrischen Feld zurückbleibt.Wenn die Frequenz des angelegten Feldes in den höheren MHz-Bereich ansteigt, sinkt der Imaginärteil der komplexen Dielektrizitätskonstante stark, da die Dipolpolarisation nicht mehr den hochfrequenten Schwingungen des elektrischen Feldes folgt.

Unterhalb von ~500 MHz wird der Imaginärteil der Dielektrizitätskonstante vom Salzgehalt und damit von der Leitfähigkeit dominiert.Oberhalb dieser Frequenzen nimmt die Dipolpolarisation deutlich ab und die gesamte Dielektrizitätskonstante hängt vom Wassergehalt ab.

Die meisten kommerziellen Sensoren lösen dieses Problem, indem sie niedrigere Frequenzen verwenden und eine Kalibrierungskurve verwenden, um Bodeneigenschaften und Frequenz zu berücksichtigen.