Czujnik jakości gleby

Czy możesz nam powiedzieć więcej o wpływie zasolenia na wyniki?Czy istnieje jakiś efekt pojemnościowy podwójnej warstwy jonów w glebie?

Byłoby wspaniale, gdybyś mógł wskazać mi więcej informacji na ten temat.Interesuje mnie wykonanie bardzo precyzyjnych pomiarów wilgotności gleby.

Wyobraź sobie, że wokół czujnika istniałby doskonały przewodnik (na przykład, jeśli czujnik był zanurzony w ciekłym galu metalicznym), łączyłby on ze sobą płytki kondensatora czujnikowego, tak że jedynym izolatorem pomiędzy nimi byłaby cienka powłoka konforemna na płytka drukowana.

Te tanie czujniki pojemnościowe, zbudowane na chipach 555, zwykle działają przy częstotliwościach rzędu dziesiątek kHz, które są zbyt niskie, aby wyeliminować wpływ rozpuszczonych soli.Może być na tyle niski, że powoduje inne problemy, takie jak absorpcja dielektryczna, która objawia się histerezą.

Należy zauważyć, że płytka czujnika jest w rzeczywistości kondensatorem połączonym szeregowo z obwodem zastępczym gleby, po jednym z każdej strony.Do bezpośredniego podłączenia można także użyć elektrody nieekranowanej, bez powłoki, ale elektroda szybko rozpuści się w glebie.Przyłożenie pola elektrycznego spowoduje polaryzację w środowisku gruntowo-wodnym.Złożoną przenikalność mierzy się jako funkcję przyłożonego pola elektrycznego, więc polaryzacja materiału zawsze pozostaje w tyle za przyłożonym polem elektrycznym.Gdy częstotliwość przyłożonego pola wzrasta do wyższego zakresu MHz, urojona część złożonej stałej dielektrycznej gwałtownie spada, ponieważ polaryzacja dipolowa nie podąża już za oscylacjami pola elektrycznego o wysokiej częstotliwości.

Poniżej ~500 MHz urojona część stałej dielektrycznej jest zdominowana przez zasolenie i w konsekwencji przewodność.Powyżej tych częstotliwości polaryzacja dipolowa znacznie się zmniejszy, a ogólna stała dielektryczna będzie zależała od zawartości wody.

Większość komercyjnych czujników rozwiązuje ten problem, stosując niższe częstotliwości i wykorzystując krzywą kalibracyjną w celu uwzględnienia właściwości gleby i częstotliwości.