Jordkvalitetssensor

Kan du berätta mer om salthaltens inverkan på resultaten? Finns det någon form av kapacitiv effekt av det dubbla jonlagret i jorden?

Det vore bra om du kunde ge mig mer information om detta. Jag är intresserad av att göra högprecisionsmätningar av markfuktighet.

Tänk dig om det fanns en perfekt ledare runt sensorn (till exempel om sensorn var nedsänkt i flytande galliummetall), skulle den ansluta sensorkondensatorplattorna till varandra så att den enda isolatorn mellan dem skulle vara en tunn konform beläggning på kretskortet.

Dessa billiga kapacitiva sensorer, byggda på 555-chip, arbetar vanligtvis vid frekvenser i tiotals kHz, vilket är för lågt för att eliminera inverkan av lösta salter. Det kan vara tillräckligt lågt för att orsaka andra problem såsom dielektrisk absorption, vilket manifesterar sig som hysteres.

Observera att sensorkortet i själva verket är en kondensator i serie med jordekvivalentkretsen, en på varje sida. Du kan också använda en oskärmad elektrod utan beläggning för direkt anslutning, men elektroden kommer snabbt att lösas upp i jorden.Appliceringen av ett elektriskt fält orsakar polarisering i jord- och vattenmiljön. Den komplexa permittiviteten mäts som en funktion av det applicerade elektriska fältet, så materialets polarisering ligger alltid efter det applicerade elektriska fältet. När frekvensen för det applicerade fältet ökar till det högre MHz-området, sjunker den imaginära delen av den komplexa dielektriska konstanten kraftigt eftersom dipolpolarisationen inte längre följer de högfrekventa oscillationerna i det elektriska fältet.

Under ~500 MHz domineras den imaginära delen av dielektricitetskonstanten av salthalten och, som en konsekvens, konduktiviteten. Över dessa frekvenser kommer dipolpolarisationen att minska avsevärt och den totala dielektriska konstanten kommer att bero på vattenhalten.

De flesta kommersiella sensorer löser detta problem genom att använda lägre frekvenser och en kalibreringskurva för att ta hänsyn till markegenskaper och frekvens.