Можете ли вы рассказать нам больше о влиянии солености на результаты?Существует ли какой-то емкостный эффект двойного слоя ионов в почве?
Было бы здорово, если бы вы указали мне дополнительную информацию об этом.Меня интересует высокоточное измерение влажности почвы.
Представьте себе, что если бы вокруг датчика был идеальный проводник (например, если бы датчик был погружен в жидкий металлический галлий), он соединял бы обкладки чувствительного конденсатора друг с другом так, что единственным изолятором между ними было бы тонкое конформное покрытие на монтажная плата.
Эти дешевые емкостные датчики, построенные на чипах 555, обычно работают на частотах в десятки кГц, что слишком мало, чтобы исключить влияние растворенных солей.Оно может быть достаточно низким, чтобы вызвать другие проблемы, такие как диэлектрическое поглощение, которое проявляется как гистерезис.
Обратите внимание, что плата датчика на самом деле представляет собой конденсатор, включенный последовательно с эквивалентной схемой почвы, по одному с каждой стороны.Для прямого подключения также можно использовать неэкранированный электрод без какого-либо покрытия, но электрод быстро растворится в почве.Приложение электрического поля вызовет поляризацию в среде почва + вода.Комплексная диэлектрическая проницаемость измеряется как функция приложенного электрического поля, поэтому поляризация материала всегда отстает от приложенного электрического поля.Когда частота приложенного поля увеличивается в диапазоне более высоких МГц, мнимая часть комплексной диэлектрической проницаемости резко падает, поскольку дипольная поляризация больше не следует за высокочастотными колебаниями электрического поля.
Ниже ~500 МГц в мнимой части диэлектрической проницаемости преобладает соленость и, как следствие, проводимость.Выше этих частот дипольная поляризация значительно уменьшится, и общая диэлектрическая проницаемость будет зависеть от содержания воды.
Большинство коммерческих датчиков решают эту проблему, используя более низкие частоты и используя калибровочную кривую для учета свойств почвы и частоты.
Время публикации: 25 января 2024 г.