Funktionsprinzip des Bodenfeuchtesensors

Der Bodenfeuchtesensor, auch bekannt als Bodenfeuchtesensor, Bodenfeuchtemessgerät, ist ein Gerät zur Messung des Feuchtigkeitsgehalts im Boden. Der Sensor besteht aus einer Edelstahlsonde und einer wasserdichten Sonde, die über einen langen Zeitraum verwendet werden kann, indem sie in den Boden und die Böschung eingegraben wird, um eine Festpunktüberwachung und Online-Messung des Feuchtigkeitsgehalts in der Oberfläche und in tiefen Bodenschichten durchzuführen. In Verbindung mit einem Datensammler können die Daten per drahtloser Übertragungstechnik zur Analyse und Verarbeitung in die Cloud oder andere Geräte hochgeladen werden. Es wird häufig in der Landwirtschaft und im Gartenbau eingesetzt, um Landwirten und Gärtnern dabei zu helfen, die von Pflanzen benötigte Feuchtigkeit zu überwachen, um Bewässerungssysteme besser zu verwa lte n und den Ernteertrag und die Qualität zu verbessern.

Bodenfeuchtigkeitssensoren können auf der Grundlage unterschiedlicher Funktionsprinzipien in viele Typen eingeteilt werden, z. B. kapazitiv, ohmsch, reflektierend im Frequenzbereich, reflektierend im Zeitbereich usw. Jeder Typ hat seine eigenen Eigenschaften und seinen eigenen Anwendungsbereich. Im Folgenden sind einige gängige Funktionsprinzipien von Bodenfeuchtigkeitssensoren aufgeführt:

1. Widerstandssensoren: Resistive Bodenfeuchtesensoren nutzen den Einfluss der Feuchtigkeit im Boden auf den elektrischen Widerstandswert, um die Feuchtigkeit zu messen. Diese Sensoren entha lte n normalerweise zwei oder mehr Elektroden, die im Boden vergraben sind. Mit zunehmender Bodenfeuchtigkeit nimmt die Leitfähigkeit des Bodens zu, was zu einer Verringerung des Widerstandswerts führt. Die Messung der Widerstandswertänderung spiegelt die Änderung der Bodenfeuchtigkeit wider.Widerstandssensoren sind einfach und leicht zu verwenden, haben jedoch einen größeren Einfluss auf den Salzgehalt und den Dünger.

2. Kapazitive Sensoren: Kapazitive Bodenfeuchtesensoren messen die Feuchtigkeit anhand des Einflusses der Feuchtigkeit im Boden auf die Dielektrizitätskonstante. Diese Sensoren bestehen normalerweise aus zwei Elektroden und die Kapazität zwischen ihnen hängt von der Bodenfeuchtigkeit ab. Mit zunehmender Bodenfeuchtigkeit nimmt die Dielektrizitätskonstante des Bodens zu, was zu einem Anstieg des Kapazitätswerts führt. Die Messung der Änderung des Kapazitätswerts spiegelt die Änderung der Bodenfeuchtigkeit wider. Kapazitive Sensoren eignen sich in der Regel zur Langzeitüberwachung der Bodenfeuchtigkeit und haben die Vorteile eines geringen Stromverbrauchs und eines niedrigen Preises.

3. FDR-Sensor (Frequency Domain Reflection): Bodenfeuchtigkeitssensoren mit Frequenzbereichsreflexion messen die Bodenfeuchtigkeit durch Senden und Empfangen elektromagnetischer Wellen. Die elektromagnetischen Wellen im Sensor breiten sich durch den Boden aus und je höher der Feuchtigkeitsgehalt, desto langsamer ist die A usb reitungsgeschwindigkeit. Änderungen der Bodenfeuchtigkeit können durch die Messung von Änderungen in der A usb reitungszeit oder -phase der elektromagnetischen Wellen abgeleitet werden.

FDR BodenfeuchtigkeitSensoren zeichnen sich durch einfache Konstruktion, niedrige Kosten und einfache Verwendung für eine Vielzahl von Bodentypen und Umgebungsbedingungen aus. Im Vergleich zu TDR-Sensoren können FDR-Sensoren jedoch in komplexen Bodenstrukturen oder Umgebungen mit hohem Salzgehalt etwas weniger genau sein.

4. TDR-Sensoren (Time Domain Reflectance): TDR BodenfeuchtigkeitSensoren nutzen die Laufzeit eines elektromagnetischen Impulses durch den Boden, um die Bodenfeuchtigkeit zu messen. Durch die Messung der A usb reitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen im Boden kann der Feuchtigkeitsgehalt des Bodens genau berechnet werden.

Zu den Vorteilen von TDR-Sensoren gehören die genaue Messung des Feuchtigkeitsgehalts, die Unabhängigkeit von Salzen und Düngemitteln sowie die hohe Genauigkeit und Stabilität. Es ist für verschiedene Bodenarten geeignet. Allerdings sind TDR-Sensoren teurer und erfordern eine komplexere Datenverarbeitung und Kalibrierung.

Insgesamt liefern TDR-Sensoren genauere und zuverlässigere Bodenfeuchtigkeitsmessungen und eignen sich für wissenschaftliche Forschung und hochpräzise Anforderungen, während FDR-Sensoren besser für allgemeine Anforderungen in praktischen Anwendungen geeignet sind und einfache, kostengünstige Lösungen zur Bodenfeuchtigkeitsüberwachung bieten. Die Auswahl des richtigen Sensors hängt von den spezifischen Anwendungsanforderungen und Budgetüberlegungen ab.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es sich bei kapazitiven, resistiven, TDR- und FDR-Sensoren um unterschiedliche technologische Mittel zur Messung der Bodenfeuchtigkeit handelt, die jeweils ein spezifisches Funktionsprinzip sowie Vor- und Nachteile haben und der richtige Sensortyp entsprechend den spezifischen Anwendungsanforderungen ausgewählt werden kann. Zu den gängigen Anwendungsszenarien gehören landwirtschaftliche Bewässerung, Pflanzenwachstumsmanagement, Umweltüberwachung und andere Bereiche.

Datenblatt des Bodentemperatur- und Feuchtigkeitssensors

NBL-S-TMC-Soil-temperature-and-moisture-conductivity-sensor.pdf

NBL-S-TMCS-Soil-temperature-humidity-salty-EC-sensor.pdf

NBL-S-THR-Soil-temperature-and-moisture-sensors-Instruction-Manual-V4.0.pdf

8-in-1-Bodenverbundsensor-Handbuch.pdf

7-in-1-Bodenverbundsensor-Handbuch.pdf