Klasifikasi Sensor Kelembapan Tanah

Setelah lebih dari setengah abad pengembangan, sensor kelembapan tanah hadir dalam berbagai jenis dan bentuk. Pengukuran kelembapan memiliki kompleksitas tertentu, dan higrometer rambut yang terkenal, higrometer bola basah dan kering, dll. tidak lagi dapat memenuhi kebutuhan nyata dari kebutuhan modern. Oleh karena itu, berbagai sensor kelembapan tanah telah dikembangkan. Sensor kelembapan umumnya dapat dibagi menjadi tipe gelombang kapasitif, resistif, sensitif ion, intensitas cahaya, dan gelombang akustik permukaan sesuai dengan prinsip pengukurannya.

1. Sensor kelembapan tanah kapasitif

Elemen sensitif dari sensor kelembapan tanah kapasitif adalah kapasitor sensitif terhadap kelembapan, dan bahan utamanya umumnya adalah oksida logam dan polimer molekul tinggi. Bahan-bahan ini memiliki kapasitas adsorpsi yang kuat untuk molekul air, dan jumlah air yang diadsorpsi bervariasi sesuai perubahan kelembapan sekitar.

Karena momen dipol listrik yang besar pada molekul air, permitivitas material berubah setelah penyerapan air, dan nilai kapasitansi kapasitor juga berubah. Perubahan nilai kapasitansi diubah menjadi sinyal listrik, dan kelembapan dapat dipantau.

Kapasitor sensitif kelembapan umumnya terbuat dari kapasitor film polimer. Ketika kelembapan lingkungan berubah, konstanta dielektrik kapasitor sensitif kelembapan berubah, dan kapasitansinya juga berubah. Jumlah perubahan kapasitansi sebanding dengan kelembapan relatif. Fitur ini memungkinkan pengukuran kelembapan.

Media sensor kelembapan tanah kapasitif yang umum digunakan adalah: silikon berpori, poliamida, selain polisulfon (PSF), polistirena (PS), PMMA (linier, saling terhubung, polimerisasi plasma).

2. Sensor kelembapan tanah resistif

Elemen sensitif dari sensor kelembapan tanah tipe resistansi adalah resistor sensitif terhadap kelembapan, dan bahan utamanya umumnya adalah dielektrik, semikonduktor, keramik berpori, dan lain-lain. Bahan-bahan ini memiliki adsorpsi kuat terhadap air, dan resistivitas/konduktivitas akan berubah seiring perubahan kelembapan setelah menyerap air, sehingga perubahan kelembapan dapat menyebabkan perubahan nilai resistansi higroskopik, dan perubahan nilai resistansi dapat diubah menjadi listrik yang dibutuhkan. Sinyal.

Sebagai contoh, larutan air lithium klorida membentuk lapisan di atas substrat. Dengan meningkatnya atau berkurangnya kandungan uap air di udara, film menyerap kelembapan dan menghilangkan kelembapan, konsentrasi garam dalam larutan menurun dan meningkat, dan resistivitas meningkat dan menurun sesuai dengan itu. , resistansi antara kedua tahap meningkat dan menurun. Contoh lain adalah resistor keramik yang sensitif terhadap kelembapan. Keramik itu sendiri terdiri dari banyak partikel kristal kecil. Sebagian besar pori-pori terhubung ke dunia luar. Molekul air dapat diserap melalui pori-pori, menyebabkan perubahan konsentrasi ion, sehingga terjadi perubahan resistansi antara kedua elektroda.

3. Sensor kelembapan tanah ionik

Transistor efek medan sensitif ion (ISFET) termasuk dalam biosensor semikonduktor, yang dikembangkan pada tahun 1970-an oleh P. Invented oleh Bergeld. ISFET secara langsung menyentuh larutan buffer ion dalam larutan yang diukur melalui berbagai material film tipis sensitif pada gerbang, lalu konsentrasi ion dalam larutan dapat diukur.

Perangkat sensitif ion oleh. Membran selektif ion (membran sensitif) dan konverter terdiri dari dua bagian. Membran sensitif digunakan untuk mengidentifikasi jenis dan konsentrasi ion, dan konverter mengubah informasi yang dideteksi oleh membran sensitif menjadi sinyal listrik. Transistor efek medan sensor ion terbuat dari lapisan film sensitif pada gerbang isolasi, dan berbagai jenis ion yang terdeteksi oleh film sensitif yang berbeda juga berbeda, sehingga memiliki selektivitas ion.

Katalog Sensor Pertanian

Katalog Sensor-Pertanian - NiuBoL -2024.pdf