Phân loại cảm biến độ ẩm đất

Sau hơn nửa thế kỷ phát triển, cảm biến độ ẩm đất đã có nhiều chủng loại và hình thức. Việc đo độ ẩm có độ phức tạp nhất định, và các loại máy đo độ ẩm tóc, máy đo độ ẩm bầu ướt và bóng khô,… nổi tiếng không còn có thể đáp ứng được nhu cầu thực tế của yêu cầu hiện đại. Vì vậy, nhiều loại cảm biến độ ẩm đất đã được phát triển.Cảm biến độ ẩm thường có thể được chia thành các loại sóng điện dung, điện trở, nhạy cảm với ion, cường độ ánh sáng và sóng âm bề mặt theo nguyên tắc đo lường của chúng.

1. Cảm biến độ ẩm đất điện dung

Bộ phận nhạy cảm của cảm biến độ ẩm đất điện dung là tụ điện nhạy cảm với độ ẩm và vật liệu chính nói chung là oxit kim loại và polyme phân tử cao. Những vật liệu này có khả năng hấp phụ mạnh đối với các phân tử nước và lượng nước bị hấp phụ thay đổi theo sự thay đổi của độ ẩm môi trường.

Do mô men lưỡng cực điện lớn của các phân tử nước, độ thấm của vật liệu thay đổi sau khi hấp thụ nước và giá trị điện dung của tụ điện cũng thay đổi. Sự thay đổi giá trị điện dung được chuyển đổi thành tín hiệu điện và có thể theo dõi độ ẩm.

Tụ điện nhạy cảm với độ ẩm thường được làm bằng tụ điện màng polymer. Khi độ ẩm xung quanh thay đổi, hằng số điện môi của tụ điện nhạy cảm với độ ẩm thay đổi và điện dung của nó cũng thay đổi. Lượng thay đổi điện dung tỷ lệ thuận với độ ẩm tương đối. Tính năng này cho phép đo độ ẩm.

Các phương tiện cảm biến độ ẩm đất điện dung thường được sử dụng là: silicon xốp, polyimide, ngoài ra còn có polysulfone (PSF), polystyrene (PS), PMMA (trùng hợp tuyến tính, liên kết chéo, plasma).

2. Cảm biến độ ẩm đất điện trở

Thành phần nhạy cảm của cảm biến độ ẩm đất loại điện trở là điện trở nhạy cảm với độ ẩm và vật liệu chính của nó nói chung là chất điện môi, chất bán dẫn, gốm xốp, v.v.Những vật liệu này có khả năng hấp phụ mạnh với nước và điện trở suất / độ dẫn điện sẽ thay đổi theo sự thay đổi độ ẩm sau khi hấp thụ nước, do đó, sự thay đổi độ ẩm có thể dẫn đến thay đổi giá trị điện trở của điện trở hút ẩm và sự thay đổi giá trị điện trở có thể được chuyển đổi thành điện năng cần thiết. Tín hiệu.

Ví dụ, dung dịch nước của lithium clorua tạo thành một lớp màng trên bề mặt. Khi hàm lượng hơi nước trong không khí tăng hoặc giảm, màng hấp thụ độ ẩm và hút ẩm, nồng độ muối trong dung dịch giảm và tăng, điện trở suất cũng tăng giảm tương ứng., điện trở giữa hai giai đoạn tăng giảm.Một ví dụ khác là điện trở nhạy cảm với độ ẩm bằng gốm xốp. Bản thân gốm bao gồm nhiều hạt tinh thể nhỏ. Hầu hết các lỗ chân lông đều được kết nối với thế giới bên ngoài. Các phân tử nước có thể bị hấp phụ qua các lỗ xốp, gây ra sự thay đổi nồng độ ion, dẫn đến thay đổi điện trở giữa hai điện cực.

3. Cảm biến độ ẩm đất ion

Các bóng bán dẫn hiệu ứng trường nhạy cảm với ion (ISFET) thuộc về cảm biến sinh học bán dẫn, được P. Phát minh bởi Bergeld vào những năm 1970. ISFET tiếp xúc trực tiếp với dung dịch đệm ion trong dung dịch đo thông qua các vật liệu màng mỏng nhạy cảm khác nhau trên cổng, sau đó có thể đo được nồng độ ion trong dung dịch.

Thiết bị nhạy cảm với ion. Màng chọn lọc ion (màng nhạy cảm) và bộ chuyển đổi bao gồm hai phần. Màng nhạy cảm được sử dụng để xác định loại và nồng độ của các ion, đồng thời bộ chuyển đổi chuyển đổi thông tin được màng nhạy cảm cảm nhận thành tín hiệu điện.Bóng bán dẫn hiệu ứng trường cảm biến ion được làm bằng một lớp màng nhạy cảm trên cổng cách điện, và các loại ion khác nhau được phát hiện bởi các màng nhạy cảm khác nhau cũng khác nhau nên chúng có độ chọn lọc ion.

Danh mục cảm biến nông nghiệp

Nông nghiệp-Cảm biến-Catalog- NiuBoL -2024.pdf