토양 품질 센서

염도가 결과에 미치는 영향에 대해 더 자세히 알려주실 수 있나요?토양의 이온 이중층에 일종의 용량성 효과가 있습니까?

이에 대해 더 많은 정보를 알려주시면 좋을 것 같습니다.저는 고정밀 토양 수분 측정에 관심이 있습니다.

센서 주변에 완벽한 도체가 있다면(예: 센서가 액체 갈륨 금속에 잠겨 있는 경우) 감지 커패시터 플레이트를 서로 연결하여 그 사이의 유일한 절연체가 얇은 컨포멀 코팅이 될 것이라고 상상해 보십시오. 회로 기판.

555개 칩으로 제작된 이 값싼 용량성 센서는 일반적으로 수십 kHz의 주파수에서 작동하는데, 이는 용해된 염분의 영향을 제거하기에는 너무 낮습니다.이는 히스테리시스로 나타나는 유전 흡수와 같은 다른 문제를 일으킬 만큼 충분히 낮을 수 있습니다.

센서 보드는 실제로 각 측면에 하나씩 토양 등가 회로와 직렬로 연결된 커패시터입니다.직접 연결을 위해 코팅이 없는 비차폐 전극을 사용할 수도 있지만 전극은 토양에 빠르게 용해됩니다.전기장을 가하면 토양 + 물 환경에서 분극이 발생합니다.복소 유전율은 적용된 전기장의 함수로 측정되므로 재료의 분극은 항상 적용된 전기장보다 뒤떨어집니다.적용된 필드의 주파수가 더 높은 MHz 범위로 증가함에 따라 쌍극자 분극이 더 이상 전기장의 고주파 진동을 따르지 않기 때문에 복소 유전 상수의 허수 부분이 급격하게 떨어집니다.

~500MHz 미만에서는 유전 상수의 허수 부분이 염도에 의해 지배되고 결과적으로 전도성이 결정됩니다.이 주파수 이상에서는 쌍극자 분극이 크게 감소하고 전체 유전 상수는 수분 함량에 따라 달라집니다.

대부분의 상업용 센서는 낮은 주파수를 사용하고 토양 특성과 주파수를 설명하는 교정 곡선을 사용하여 이 문제를 해결합니다.