Сензор за качество на почвата

Можете ли да ни разкажете повече за влиянието на солеността върху резултатите? Има ли някакъв капацитивен ефект на двойния слой йони в почвата?

Ще бъде чудесно, ако можете да ме насочите към повече информация по въпроса. Интересувам се от извършване на високоточни измервания на влажността на почвата.

Представете си, че около сензора има перфектен проводник (например, ако сензорът е потопен в течен галиев метал), той би свързал пластините на сензорния кондензатор една с друга, така че единственият изолатор между тях би бил тънко конформно покритие върху печатната платка.

Тези евтини капацитивни сензори, изградени върху 555 чипове, обикновено работят на честоти от десетки kHz, което е твърде ниско, за да елиминира влиянието на разтворени соли. Честотата може да е достатъчно ниска, за да причини други проблеми, като например диелектрична абсорбция, която се проявява като хистерезис.

Обърнете внимание, че сензорната платка всъщност е кондензатор, свързан последователно с еквивалентната схема на почвата, по един от всяка страна. Можете също да използвате неекраниран електрод без покритие за директно свързване, но електродът бързо ще се разтвори в почвата.Прилагането на електрическо поле ще предизвика поляризация в почвено-водната среда. Комплексната диелектрична проницаемост се измерва като функция на приложеното електрическо поле, така че поляризацията на материала винаги изостава от приложеното електрическо поле. С увеличаване на честотата на приложеното поле в по-високия MHz диапазон, имагинерната част на комплексната диелектрична константа рязко спада, тъй като диполната поляризация вече не следва високочестотните трептения на електрическото поле.

Под ~500 MHz имагинерната част на диелектричната константа е доминирана от солеността и, като следствие, проводимостта. Над тези честоти диполната поляризация ще намалее значително и общата диелектрична константа ще зависи от водното съдържание.

Повечето търговски сензори решават този проблем, като използват по-ниски честоти и калибровъчна крива, за да отчитат свойствата и честотата на почвата.