Czy możesz nam powiedzieć więcej o wpływie zasolenia na wyniki? Czy istnieje jakiś rodzaj efektu pojemnościowego podwójnej warstwy jonów w glebie?
Byłoby wspaniale, gdybyś mógł wskazać mi więcej informacji na ten temat. Interesuje mnie wykonywanie precyzyjnych pomiarów wilgotności gleby.
Wyobraź sobie, że wokół czujnika znajdowałby się idealny przewodnik (na przykład zanurzony w ciekłym galu). Połączyłby on ze sobą płytki kondensatora czujnikowego w taki sposób, że jedynym izolatorem między nimi byłaby cienka powłoka konforemna na płytce drukowanej.
Te tanie czujniki pojemnościowe, zbudowane na układach scalonych 555, zazwyczaj pracują z częstotliwościami rzędu dziesiątek kHz, które są zbyt niskie, aby wyeliminować wpływ rozpuszczonych soli. Mogą być na tyle niskie, że powodują inne problemy, takie jak absorpcja dielektryczna, objawiająca się histerezą.
Należy pamiętać, że płytka czujnika jest w rzeczywistości kondensatorem szeregowo połączonym z obwodem równoważnym gleby, po jednym z każdej strony. Można również użyć nieekranowanej elektrody bez powłoki do bezpośredniego połączenia, ale elektroda szybko rozpuści się w glebie.Przyłożenie pola elektrycznego powoduje polaryzację w środowisku glebowo-wodnym. Złożona przenikalność elektryczna jest mierzona jako funkcja przyłożonego pola elektrycznego, więc polaryzacja materiału zawsze pozostaje w tyle za przyłożonym polem elektrycznym. Wraz ze wzrostem częstotliwości przyłożonego pola do wyższego zakresu MHz, część urojona zespolonej stałej dielektrycznej gwałtownie spada, ponieważ polaryzacja dipolowa przestaje podążać za wysokoczęstotliwościowymi oscylacjami pola elektrycznego.
Poniżej ~500 MHz część urojona stałej dielektrycznej jest zdominowana przez zasolenie, a w konsekwencji przez przewodnictwo. Powyżej tych częstotliwości polaryzacja dipolowa znacznie się zmniejszy, a całkowita stała dielektryczna będzie zależeć od zawartości wody.
Większość dostępnych na rynku czujników rozwiązuje ten problem, stosując niższe częstotliwości i wykorzystując krzywą kalibracji uwzględniającą właściwości gleby i częstotliwość.
Czas publikacji: 25-01-2024