Nguyên lý hoạt động của cảm biến độ ẩm đất

Cảm biến độ ẩm đất hay còn gọi là cảm biến độ ẩm đất, máy đo độ ẩm đất là thiết bị dùng để đo độ ẩm trong đất. Cảm biến bao gồm một đầu dò bằng thép không gỉ và một đầu dò chống thấm nước, có thể được sử dụng trong thời gian dài bằng cách chôn nó trong đất và kè nhằm mục đích giám sát điểm cố định và đo trực tuyến độ ẩm trên bề mặt và các lớp đất sâu. Được sử dụng cùng với bộ thu thập dữ liệu, dữ liệu có thể được tải lên đám mây hoặc các thiết bị khác để phân tích và xử lý thông qua công nghệ truyền dẫn không dây. Nó thường được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp và làm vườn để giúp nông dân và người làm vườn theo dõi độ ẩm cần thiết của cây trồng, nhằm quản lý tốt hơn hệ thống tưới tiêu và cải thiện năng suất và chất lượng cây trồng.

Cảm biến độ ẩm đất có thể được phân loại thành nhiều loại dựa trên các nguyên tắc hoạt động khác nhau, chẳng hạn như điện dung, điện trở, phản xạ miền tần số, phản xạ miền thời gian, v.v. Mỗi loại có đặc điểm và phạm vi ứng dụng riêng. Sau đây là một số nguyên tắc làm việc phổ biến của cảm biến độ ẩm đất:

1. Cảm biến điện trở: Cảm biến độ ẩm đất điện trở sử dụng ảnh hưởng của độ ẩm trong đất đến giá trị điện trở để đo độ ẩm. Những cảm biến này thường chứa hai hoặc nhiều điện cực được chôn trong đất. Khi độ ẩm của đất tăng lên, độ dẫn điện của đất tăng lên dẫn đến giá trị điện trở giảm. Đo sự thay đổi giá trị điện trở phản ánh sự thay đổi độ ẩm của đất.Cảm biến điện trở đơn giản và dễ sử dụng nhưng có tác dụng lớn hơn đối với độ mặn và phân bón.

2. Cảm biến điện dung: Cảm biến độ ẩm đất điện dung đo độ ẩm dựa trên ảnh hưởng của độ ẩm trong đất đến hằng số điện môi. Những cảm biến này thường bao gồm hai điện cực và điện dung giữa chúng có liên quan đến độ ẩm của đất. Khi độ ẩm của đất tăng lên, hằng số điện môi của đất tăng lên, dẫn đến giá trị điện dung tăng lên. Đo sự thay đổi giá trị điện dung phản ánh sự thay đổi độ ẩm của đất. Cảm biến điện dung thường phù hợp để theo dõi độ ẩm của đất trong thời gian dài và có ưu điểm là tiêu thụ điện năng thấp và giá thành thấp.

3. Cảm biến FDR (Phản xạ miền tần số): Cảm biến độ ẩm đất phản xạ miền tần số đo độ ẩm của đất bằng cách truyền và nhận sóng điện từ. Sóng điện từ trong cảm biến truyền qua đất, độ ẩm càng cao thì tốc độ lan truyền càng chậm. Những thay đổi về độ ẩm của đất có thể được suy ra bằng cách đo những thay đổi về thời gian hoặc pha truyền của sóng điện từ.

FDR độ ẩm đấtCảm biến có ưu điểm là kết cấu đơn giản, chi phí thấp và dễ sử dụng cho nhiều loại đất và điều kiện môi trường. Tuy nhiên, so với cảm biến TDR, cảm biến FDR có thể kém chính xác hơn một chút trong các cấu trúc đất phức tạp hoặc môi trường có độ mặn cao.

4. Cảm biến TDR (Phản xạ miền thời gian): TDR độ ẩm đấtcảm biến sử dụng thời gian lan truyền của xung điện từ qua đất để đo độ ẩm của đất. Bằng cách đo tốc độ truyền sóng điện từ trong đất, độ ẩm của đất có thể được tính toán chính xác.

Ưu điểm của cảm biến TDR bao gồm đo độ ẩm chính xác, không phụ thuộc vào muối và phân bón, độ chính xác và độ ổn định cao. Nó phù hợp với các loại đất khác nhau. Tuy nhiên, cảm biến TDR đắt hơn và yêu cầu xử lý và hiệu chuẩn dữ liệu phức tạp hơn.

Nhìn chung, cảm biến TDR cung cấp các phép đo độ ẩm đất chính xác và đáng tin cậy hơn, đồng thời phù hợp cho nghiên cứu khoa học và nhu cầu có độ chính xác cao, trong khi cảm biến FDR phù hợp hơn với nhu cầu chung trong các ứng dụng thực tế và cung cấp các giải pháp giám sát độ ẩm đất dễ dàng, tiết kiệm chi phí. Việc chọn cảm biến phù hợp phụ thuộc vào nhu cầu ứng dụng cụ thể và cân nhắc ngân sách.

Tóm lại, cảm biến điện dung, điện trở, TDR và ​​FDR đều là các phương tiện công nghệ khác nhau được sử dụng để đo độ ẩm của đất, mỗi loại có nguyên lý làm việc, ưu điểm và nhược điểm cụ thể và có thể chọn loại cảm biến phù hợp theo nhu cầu ứng dụng cụ thể. Các kịch bản ứng dụng phổ biến bao gồm tưới tiêu nông nghiệp, quản lý tăng trưởng thực vật, giám sát môi trường và các lĩnh vực khác.

Bảng dữ liệu cảm biến nhiệt độ và độ ẩm đất

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

Hướng dẫn sử dụng cảm biến 8 trong 1-Đất-Composite-Sensor.pdf

Hướng dẫn sử dụng cảm biến đất tổng hợp 7 trong 1.pdf