Môžete nám povedať viac o vplyve slanosti na výsledky? Existuje nejaký kapacitný efekt dvojitej vrstvy iónov v pôde?
Bolo by skvelé, keby ste ma mohli nasmerovať na viac informácií o tomto. Mám záujem o vykonávanie vysoko presných meraní vlhkosti pôdy.
Predstavte si, že by okolo senzora bol dokonalý vodič (napríklad, ak by bol senzor ponorený do tekutého gália), ktorý by spojil dosky snímacieho kondenzátora tak, že jediným izolantom medzi nimi by bol tenký konformný povlak na doske plošných spojov.
Tieto lacné kapacitné senzory, postavené na čipoch 555, zvyčajne pracujú na frekvenciách v desiatkach kHz, čo je príliš nízke na to, aby sa eliminoval vplyv rozpustených solí. Môže byť dostatočne nízka na to, aby spôsobila ďalšie problémy, ako je dielektrická absorpcia, ktorá sa prejavuje ako hysterézia.
Upozorňujeme, že doska senzora je v skutočnosti kondenzátor zapojený sériovo s ekvivalentným obvodom pôdy, jeden na každej strane. Na priame pripojenie môžete použiť aj netienenú elektródu bez akéhokoľvek povlaku, ale elektróda sa rýchlo rozpustí v pôde.Aplikácia elektrického poľa spôsobí polarizáciu v prostredí pôdy a vody. Komplexná permitivita sa meria ako funkcia aplikovaného elektrického poľa, takže polarizácia materiálu vždy zaostáva za aplikovaným elektrickým poľom. S rastúcou frekvenciou aplikovaného poľa do vyššieho rozsahu MHz imaginárna časť komplexnej dielektrickej konštanty prudko klesá, pretože dipólová polarizácia už nesleduje vysokofrekvenčné oscilácie elektrického poľa.
Pod ~500 MHz je imaginárna časť dielektrickej konštanty dominantne ovplyvnená slanosťou a v dôsledku toho vodivosťou. Nad týmito frekvenciami sa dipólová polarizácia výrazne zníži a celková dielektrická konštanta bude závisieť od obsahu vody.
Väčšina komerčných senzorov rieši tento problém použitím nižších frekvencií a kalibračnej krivky, ktorá zohľadňuje vlastnosti a frekvenciu pôdy.
Čas uverejnenia: 25. januára 2024