土壌品質センサー

塩分が結果に及ぼす影響について詳しく教えていただけますか?土壌中のイオンの二重層には、ある種の容量効果があるのでしょうか?

これについてさらに詳しい情報を教えていただければ幸いです。高精度の土壌水分測定に興味があります。

センサーの周囲に完全な導体がある場合 (たとえば、センサーが液体ガリウム金属に浸されている場合) を想像してください。センサー コンデンサのプレートが互いに接続され、それらの間の唯一の絶縁体は表面上の薄いコンフォーマル コーティングになります。回路基板。

555 個のチップで構築されたこれらの安価な容量性センサーは、通常、数十 kHz の周波数で動作しますが、溶解した塩の影響を排除するには低すぎます。この値が低いと、ヒステリシスとして現れる誘電吸収など、他の問題が発生する可能性があります。

センサーボードは実際には、土壌等価回路と直列にコンデンサーが各側に 1 つずつ接続されていることに注意してください。コーティングのないシールドなしの電極を直接接続して使用することもできますが、電極はすぐに土壌に溶けてしまいます。電場の適用により、土壌と水の環境で分極が引き起こされます。複素誘電率は印加電場の関数として測定されるため、材料の分極は常に印加電場よりも遅れます。印加される場の周波数がより高い MHz 範囲に増加すると、双極子分極が電場の高周波振動に従わなくなるため、複素誘電率の虚数部は急激に低下します。

~500 MHz 未満では、誘電率の虚数部は塩分によって支配され、その結果、導電率が支配的になります。これらの周波数を超えると、双極子分極が大幅に減少し、全体の誘電率は水分含有量に依存します。

市販のセンサーのほとんどは、より低い周波数を使用し、土壌の特性と周波数を考慮した校正曲線を使用することで、この問題を解決しています。