Analisis dan Perbandingan Tiga Sensor Kelembaban Tanah

Melalui penelitian terhadap tiga macam sensor kelembaban tanah, terlihat bahwa sensor kelembaban tanah kapasitif tersusun dari strip aluminium interdigitasi untuk membentuk elektroda kapasitor, dan menggunakan udara sebagai dielektrik kapasitor. Nilai kapasitansinya juga akan berubah, sehingga kapasitor dapat digunakan sebagai sensor kelembaban tanah;

Sensor kelembaban tanah tipe resistensi terdiri dari banyak unit kecil yang dibentuk oleh dua elektroda yang melewati lapisan penginderaan kelembaban. Nilai resistansinya berubah dengan mengubah jumlah satuan kecilnya, sehingga dapat digunakan sebagai sensor kelembaban tanah;

Sensor kelembaban tanah peka ion terdiri dari membran sensitif dan konverter. Membran sensitif digunakan untuk mengidentifikasi jenis dan konsentrasi ion, dan konverter mengubah informasi yang dirasakan oleh membran sensitif menjadi sinyal listrik, sehingga dapat juga digunakan sebagai sensor kelembaban tanah.

Pada saat yang sama, menurut diagram skema struktural dari tiga jenis sensor kelembaban tanah, ditemukan bahwa karena ketidakcocokan silikon berpori dengan teknologi CMOS, kondisi proses dan pasca-pemrosesan persiapan silikon berpori, dan kontrol ukuran pori dan ukuran pori menjadi sulit. 

Mekanisme basah lebih rumit, sehingga media penginderaan kelembapan utama sensor kelembapan CMOS terutama adalah poliftalimida. Sensor berbasis poliftalimida kompatibel dengan proses CMOS, lebih murah, tidak memerlukan pemrosesan suhu tinggi dan pembersihan termal, dan tidak rentan terhadap kelembapan seperti keramik berpori.Namun, jika sensor kelembapan resistif dan sensor kelembapan sensitif ion dihasilkan oleh proses CMOS, keduanya perlu mengubah lebih banyak proses CMOS. 

Misalnya: mengubah urutan proses produksi, menggunakan masker baru, dan lain-lain, akan menghabiskan banyak dana tape-out; dan dibandingkan dengan proses CMOS standar, prosesnya kurang matang, sehingga meningkatkan risiko tape-out; pada saat yang sama, mereka mengalami kesulitan dalam pengemasan dengan perangkat elektronik periferal.

Selain itu, sensor kelembaban kapasitif (CHS) telah mendapat perhatian luas karena rentang penginderaan kelembaban relatifnya yang besar, struktur yang lebih sederhana dan bentuk yang setara, serta proses produksi yang lebih mudah.Keuntungan menggunakan poliftalimida dengan struktur elektroda aluminium berbentuk sisir sebagai media penginderaan kelembaban sensor kelembaban tanah kapasitif adalah kompatibel dengan proses CMOS, dapat diproses dengan proses CMOS standar yang matang, dan teknologi pemrosesannya relatif sederhana, sehingga dapat Mengintegrasikan lebih banyak perangkat (perangkat sensitif atau perangkat sirkuit periferal) pada chip yang sama atau mengemasnya bersama-sama, sehingga tanahsensor kelembaban memiliki kinerja yang lebih baik atau lebih banyak fungsi.Pada saat yang sama, hal ini kondusif bagi pengembangan sensor kelembaban tanah ke arah miniaturisasi, integrasi, biaya rendah, dan fungsi yang komprehensif.

Katalog Sensor Pertanian

Katalog-Sensor-Pertanian- NiuBoL -2024.pdf