Sensor Kualitas Tanah

Bisakah Anda memberi tahu kami lebih lanjut tentang pengaruh salinitas terhadap hasil? Apakah ada semacam efek kapasitif dari lapisan ganda ion di dalam tanah?

Akan sangat membantu jika Anda dapat memberikan saya informasi lebih lanjut tentang hal ini. Saya tertarik untuk melakukan pengukuran kelembapan tanah dengan presisi tinggi.

Bayangkan jika ada konduktor sempurna di sekitar sensor (misalnya, jika sensor direndam dalam logam galium cair), konduktor tersebut akan menghubungkan pelat kapasitor penginderaan satu sama lain sehingga satu-satunya isolator di antara keduanya adalah lapisan konformal 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 ini mungkin cukup rendah untuk menyebabkan masalah lain seperti penyerapan dielektrik, yang bermanifestasi sebagai histeresis.

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

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

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