Jordkvalitetssensor

Kan du fortælle os mere om saltindholdets effekt på resultaterne? Er der en form for kapacitiv effekt af det dobbelte lag af ioner i jorden?

Det ville være dejligt, hvis du kunne henvise mig til mere information om dette. Jeg er interesseret i at foretage meget præcise jordfugtighedsmålinger.

Forestil dig, at der var en perfekt leder omkring sensoren (for eksempel hvis sensoren var nedsænket i flydende galliummetal), ville den forbinde sensorkondensatorpladerne med hinanden, så den eneste isolator mellem dem ville være en tynd, konform belægning på printkortet.

Disse billige kapacitive sensorer, bygget på 555-chips, opererer typisk ved frekvenser i omegnen af ti kHz, hvilket er for lavt til at eliminere indflydelsen af opløste salte. Det kan være lavt nok til at forårsage andre problemer såsom dielektrisk absorption, hvilket manifesterer sig som hysterese.

Bemærk at sensorkortet faktisk er en kondensator i serie med jordækvivalentkredsløbet, en på hver side. Du kan også bruge en uskærmet elektrode uden belægning til direkte forbindelse, men elektroden vil hurtigt opløses i jorden.Påføringen af et elektrisk felt vil forårsage polarisering i jord- og vandmiljøet. Den komplekse permittivitet måles som en funktion af det påførte elektriske felt, så materialets polarisering halter altid bagefter det påførte elektriske felt. Når frekvensen af det påførte felt stiger til det højere MHz-område, falder den imaginære del af den komplekse dielektriske konstant kraftigt, da dipolpolariseringen ikke længere følger de højfrekvente oscillationer i det elektriske felt.

Under ~500 MHz er den imaginære del af den dielektriske konstant domineret af saltindholdet og dermed ledningsevnen. Over disse frekvenser vil dipolpolarisationen falde betydeligt, og den samlede dielektriske konstant vil afhænge af vandindholdet.

De fleste kommercielle sensorer løser dette problem ved at bruge lavere frekvenser og en kalibreringskurve til at tage højde for jordbundsegenskaber og frekvens.