Sensore di qualità del suolo

Puoi dirci di più sull’effetto della salinità sui risultati?Esiste una sorta di effetto capacitivo del doppio strato di ioni nel terreno?

Sarebbe fantastico se potessi indicarmi maggiori informazioni a riguardo.Sono interessato a effettuare misurazioni dell'umidità del suolo ad alta precisione.

Immagina se ci fosse un conduttore perfetto attorno al sensore (ad esempio, se il sensore fosse immerso nel gallio metallico liquido), collegherebbe le piastre del condensatore di rilevamento tra loro in modo che l'unico isolante tra loro sarebbe un sottile rivestimento conforme sul scheda di circuito.

Questi sensori capacitivi economici, costruiti su chip 555, funzionano tipicamente a frequenze dell'ordine di decine di kHz, che sono troppo basse per eliminare l'influenza dei sali disciolti.Potrebbe essere sufficientemente basso da causare altri problemi come l'assorbimento dielettrico, che si manifesta come isteresi.

Si noti che la scheda del sensore è in realtà un condensatore in serie con il circuito equivalente del suolo, uno su ciascun lato.È inoltre possibile utilizzare un elettrodo non schermato senza rivestimento per il collegamento diretto, ma l'elettrodo si dissolverà rapidamente nel terreno.L'applicazione di un campo elettrico causerà la polarizzazione nell'ambiente suolo+acqua.La permettività complessa viene misurata in funzione del campo elettrico applicato, quindi la polarizzazione del materiale è sempre in ritardo rispetto al campo elettrico applicato.Quando la frequenza del campo applicato aumenta nell'intervallo MHz più alto, la parte immaginaria della costante dielettrica complessa diminuisce drasticamente poiché la polarizzazione del dipolo non segue più le oscillazioni ad alta frequenza del campo elettrico.

Al di sotto dei ~500 MHz, la parte immaginaria della costante dielettrica è dominata dalla salinità e, di conseguenza, dalla conduttività.Al di sopra di queste frequenze, la polarizzazione del dipolo diminuirà in modo significativo e la costante dielettrica complessiva dipenderà dal contenuto di acqua.

La maggior parte dei sensori commerciali risolve questo problema utilizzando frequenze più basse e utilizzando una curva di calibrazione per tenere conto delle proprietà del suolo e della frequenza.