เซ็นเซอร์คุณภาพดิน

คุณช่วยเล่าให้เราฟังเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบของความเค็มต่อผลลัพธ์ได้ไหม? มีผลแบบเก็บประจุของชั้นไอออนสองชั้นในดินหรือเปล่า?

จะดีมากเลยถ้าคุณช่วยแนะนำข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ให้ฉันได้ ฉันสนใจการวัดความชื้นในดินแบบความแม่นยำสูง

ลองนึกภาพว่ามีตัวนำที่สมบูรณ์แบบอยู่รอบๆ เซ็นเซอร์ (ตัวอย่างเช่น หากเซ็นเซอร์ถูกจุ่มลงในโลหะแกลเลียมเหลว) มันจะเชื่อมต่อแผ่นตัวเก็บประจุเซ็นเซอร์เข้าด้วยกันเพื่อให้มีเพียงฉนวนบางๆ ระหว่างแผ่นเท่านั้นที่เป็นแผ่นเคลือบคอนฟอร์มัลบนแผงวงจร

เซ็นเซอร์แบบคาปาซิทีฟราคาถูกเหล่านี้สร้างขึ้นบนชิป 555 โดยทั่วไปจะทำงานที่ความถี่หลายสิบกิโลเฮิรตซ์ ซึ่งต่ำเกินไปที่จะกำจัดอิทธิพลของเกลือที่ละลายอยู่ ความถี่นี้อาจต่ำพอที่จะก่อให้เกิดปัญหาอื่นๆ เช่น การดูดซับไดอิเล็กทริก ซึ่งแสดงอาการเป็นฮิสเทอรีซิส

โปรดทราบว่าบอร์ดเซ็นเซอร์เป็นตัวเก็บประจุที่ต่ออนุกรมกับวงจรสมมูลดิน โดยแต่ละด้านมีตัวเก็บประจุหนึ่งตัว คุณยังสามารถใช้ขั้วไฟฟ้าแบบไม่มีฉนวนหุ้มและไม่มีการเคลือบใดๆ เพื่อเชื่อมต่อโดยตรงได้ แต่ขั้วไฟฟ้าจะละลายลงในดินอย่างรวดเร็วการใช้สนามไฟฟ้าจะทำให้เกิดโพลาไรเซชันในสภาพแวดล้อมดินและน้ำ ค่าการอนุญาตเชิงซ้อนวัดเป็นฟังก์ชันของสนามไฟฟ้าที่ใช้ ดังนั้นโพลาไรเซชันของวัสดุจะช้ากว่าสนามไฟฟ้าที่ใช้เสมอ เมื่อความถี่ของสนามไฟฟ้าที่ใช้เพิ่มขึ้นจนถึงช่วงความถี่ MHz ที่สูงขึ้น ส่วนจินตภาพของค่าคงที่ไดอิเล็กตริกเชิงซ้อนจะลดลงอย่างรวดเร็ว เนื่องจากโพลาไรเซชันไดโพลไม่สอดคล้องกับการสั่นความถี่สูงของสนามไฟฟ้าอีกต่อไป

ต่ำกว่า ~500 MHz ส่วนจินตภาพของค่าคงที่ไดอิเล็กทริกจะถูกควบคุมโดยความเค็ม และส่งผลให้ค่าการนำไฟฟ้ามีค่าสูง เหนือความถี่เหล่านี้ โพลาไรเซชันของไดโพลจะลดลงอย่างมาก และค่าคงที่ไดอิเล็กทริกโดยรวมจะขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำ

เซ็นเซอร์เชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่แก้ไขปัญหานี้โดยใช้ความถี่ที่ต่ำกว่าและใช้เส้นโค้งการสอบเทียบเพื่ออธิบายคุณสมบัติของดินและความถี่