Jordkvalitetssensor

Kan du fortelle oss mer om effekten av saltinnhold på resultatene? Er det en slags kapasitiv effekt av det doble laget med ioner i jorden?

Det hadde vært flott om du kunne gi meg mer informasjon om dette. Jeg er interessert i å foreta svært nøyaktige målinger av jordfuktighet.

Tenk deg at det var en perfekt leder rundt sensoren (for eksempel, hvis sensoren var nedsenket i flytende galliummetall), ville den koble sensorkondensatorplatene til hverandre slik at den eneste isolatoren mellom dem ville være et tynt, konformt belegg på kretskortet.

Disse billige kapasitive sensorene, bygget på 555-brikker, opererer vanligvis ved frekvenser i titalls kHz, som er for lavt til å eliminere påvirkningen av oppløste salter. Det kan være lavt nok til å forårsake andre problemer, som dielektrisk absorpsjon, som manifesterer seg som hysterese.

Merk at sensorkortet faktisk er en kondensator i serie med jordekvivalentkretsen, én på hver side. Du kan også bruke en uskjermet elektrode uten belegg for direkte tilkobling, men elektroden vil raskt løse seg opp i jorden.Påføring av et elektrisk felt vil forårsake polarisering i jord- og vannmiljøet. Den komplekse permittiviteten måles som en funksjon av det påførte elektriske feltet, slik at polariseringen av materialet alltid henger etter det påførte elektriske feltet. Når frekvensen til det påførte feltet øker til det høyere MHz-området, synker den imaginære delen av den komplekse dielektriske konstanten kraftig ettersom dipolpolarisasjonen ikke lenger følger de høyfrekvente oscillasjonene i det elektriske feltet.

Under ~500 MHz domineres den imaginære delen av den dielektriske konstanten av saltinnhold og dermed konduktivitet. Over disse frekvensene vil dipolpolarisasjonen avta betydelig, og den totale dielektriske konstanten vil avhenge av vanninnholdet.

De fleste kommersielle sensorer løser dette problemet ved å bruke lavere frekvenser og en kalibreringskurve for å ta hensyn til jordegenskaper og frekvens.