Sensor Kualitas Tanah

Bisakah Anda menjelaskan lebih lanjut tentang pengaruh salinitas terhadap hasilnya? Apakah ada semacam efek kapasitif dari lapisan ganda ion dalam tanah?

Akan sangat membantu jika Anda bisa memberikan informasi lebih lanjut mengenai hal ini. Saya tertarik untuk melakukan pengukuran kelembaban tanah dengan presisi tinggi.

Bayangkan jika ada konduktor sempurna di sekitar sensor (misalnya, jika sensor direndam dalam logam galium cair), maka konduktor tersebut akan menghubungkan pelat kapasitor penginderaan satu sama lain sehingga satu-satunya isolator di antara keduanya adalah lapisan pelindung tipis pada papan sirkuit.

Sensor kapasitif murah ini, yang dibangun di atas chip 555, biasanya beroperasi pada frekuensi puluhan kHz, yang terlalu rendah untuk menghilangkan pengaruh garam terlarut. Frekuensi tersebut mungkin cukup rendah untuk menyebabkan masalah lain seperti penyerapan dielektrik, yang bermanifestasi sebagai histeresis.

Perlu dicatat bahwa papan sensor sebenarnya adalah kapasitor yang terhubung seri dengan rangkaian ekivalen tanah, satu di setiap sisi. Anda juga dapat menggunakan elektroda tanpa pelindung dan tanpa lapisan apa pun untuk koneksi langsung, tetapi elektroda akan cepat larut ke dalam tanah.Penerapan medan listrik akan menyebabkan polarisasi dalam lingkungan tanah + air. Permitivitas kompleks diukur sebagai fungsi dari medan listrik yang diterapkan, sehingga polarisasi material selalu tertinggal di belakang medan listrik yang diterapkan. Seiring meningkatnya frekuensi medan yang diterapkan ke rentang MHz yang lebih tinggi, bagian imajiner dari konstanta dielektrik kompleks turun tajam karena polarisasi dipol tidak lagi mengikuti osilasi frekuensi tinggi dari medan listrik.

Di bawah ~500 MHz, bagian imajiner dari konstanta dielektrik didominasi oleh salinitas dan, sebagai konsekuensinya, konduktivitas. Di atas frekuensi ini, polarisasi dipol akan menurun secara signifikan dan konstanta dielektrik keseluruhan akan bergantung pada kandungan air.

Sebagian besar sensor komersial mengatasi masalah ini dengan menggunakan frekuensi yang lebih rendah dan menggunakan kurva kalibrasi untuk memperhitungkan sifat-sifat tanah dan frekuensi.