Капацитивните сензори за почва се една од најчестите техники во модерното мерење на влажноста на почвата (обично припаѓаат на еден вид рефлектометрија во фреквенциски домен (FDR)). Основниот принцип е индиректно да се добие волуметриската содржина на влага во почвата со мерење на нејзината диелектрична константа. Бидејќи диелектричната константа на водата (околу 80) е многу поголема од онаа на другите компоненти во почвата (околу 1 за воздух и околу 3-5 за матрицата на почвата), вкупната промена на диелектричната константа на почвата главно зависи од содржината на влага.
Следните се неговите главни карактеристики:
I. Основни силни страни и предности
1. Ниска цена и лесно популаризирање
Во споредба со сензорите со високопрецизна рефлектометрија во временски домен (TDR), капацитивните сензори имаат пониски електронски компоненти и трошоци за производство, што им овозможува широка примена во сценарија кои бараат распоредување на големи размери, како што се паметното земјоделство и наводнувањето на градините.
2. Исклучително ниска потрошувачка на енергија
Самите капацитивни мерни кола имаат многу мала потрошувачка на енергија и се многу погодни за долгорочно следење на терен и апликации на Интернет на нештата напојувани од батерии и соларни панели. Тие можат да работат континуирано со месеци или дури години.
3. Може континуирано да се следи долго време
Во споредба со методот на сушење што бара рачно работење, капацитивните сензори можат да се закопаат во почвата за да вршат ненадгледувано, континуирано и автоматско собирање податоци и можат да го забележат процесот на динамична промена на влагата во почвата, како што се влијанието на наводнувањето, врнежите од дожд и испарувањето.
4. Компактна големина и лесна за инсталирање
Сензорите обично се дизајнирани како сонди. Само издупчете дупка на мерната позиција и вметнете ја сондата вертикално во почвата, предизвикувајќи мала штета на структурата на почвата.
5. Добра стабилност и без радиоактивност
За разлика од неутронските мерила, капацитивните сензори не вклучуваат никакви радиоактивни извори, се безбедни за употреба и не бараат посебна дозвола или заштита.
6. Интегрален и интелигентен
Многу е лесно да се интегрира со собирачи на податоци и модули за безжичен пренос (како што се 4G/LoRa/NB-IoT) за да се формира комплетна мрежа за следење на влажноста на почвата. Корисниците можат далечински да ги гледаат податоците во реално време преку мобилни телефони или компјутерски платформи.
Ii. Ограничувања и предизвици
Точноста на мерењето е под влијание на повеќе фактори
Влијание врз текстурата на почвата: Кривите на калибрација за глинеста, илова и песоклива почва се различни. Сензорите обично се калибрираат со стандарден песок и почва кога се напушта фабриката. Директната употреба во почви со различни текстури ќе предизвика грешки.
Влијание врз електричната спроводливост (соленоста) на почвата: Ова е еден од главните извори на грешка кај капацитивните сензори. Јоните на сол во почвата можат да се мешаат со електромагнетните полиња, предизвикувајќи измерените вредности да бидат повисоки. Во засолена почва, точноста на мерењето значително ќе се намали.
Влијание врз набивањето на почвата и порозноста: Дали сондата е во близок контакт со почвата и дали има големи пори или камења во почвата, сето тоа ќе влијае на точноста на резултатите од мерењето.
Влијание на температурата: Диелектричната константа се менува со температурата. Висококвалитетните сензори имаат вградени сензори за температура за компензација, но ефектот на компензација е ограничен.
2. Потребна е калибрација на лице место
За да се добијат резултати од мерењето со висока прецизност, особено кај специфични типови почва, обично е потребна калибрација на лице место. Тоа значи дека се собираат примероци од почвата, се мери вистинската содржина на влага со стандарден метод на сушење, а потоа се споредува со отчитувањата на сензорот за да се воспостави локализирана равенка за калибрација. Ова е клучен чекор за да се обезбеди точноста на податоците, но исто така ги зголемува трошоците за користење и техничкиот праг.
3. Опсегот на мерење е релативно локален
Опсегот на мерење на сензорот е ограничен на конечниот волумен на почвата околу сондата (т.е. „чувствителната област“ на сензорот). Оваа област е обично многу мала (неколку кубни сантиметри), па резултатот од мерењето претставува информации за „точка“. За да се разберат условите на влажност на почвата на целото поле, треба да се постават повеќе точки.
4. Долгорочна стабилност и отстапување
Доколку е закопан во почвата подолго време, металот на сондата може да остарат поради електролитичка корозија или хемиско дејство, што предизвикува поместување на мерните вредности. Потребни се редовни инспекции и рекалибрација.
Iii. Применливи сценарија и предлози за избор
Многу соодветни сценарија
Паметно земјоделство и прецизно наводнување: Следење на динамиката на влага во почвата, насочување кога и колку вода да се наводнува, постигнување заштеда на вода и зголемено производство.
Зеленење на пејзажи и одржување на голф терени: Основни сензори на автоматизирани системи за наводнување.
Научно истражување: Истражување во области како што се екологија, хидрологија и метеорологија што бара долгорочно и континуирано следење на влажноста на почвата.
Рано предупредување за геолошки катастрофи: Следете ја влажноста на почвата на падините и трасите на патиштата за да предупредите за ризици од лизгање на земјиштето.
Сценарија што бара претпазлива употреба:
Во области со почва со висока соленост и алкалност: Освен ако не се користат специјално дизајнирани и калибрирани модели, веродостојноста на податоците е ниска.
Во сценарија за метролошка сертификација со екстремно високи барања за апсолутна точност: Во овој момент, можеби ќе биде потребно да се земат предвид поскапи TDR сензори или директно да се користи методот на сушење.
Едноставно кажано, капацитивните сензори за почва се „исплатлива“ опција. Иако можеби не даваат апсолутно прецизни вредности на лабораториско ниво, тие можат многу добро да го одразат трендот на релативните промени и моделот на влажност на почвата од сува во влажна состојба. За огромното мнозинство одлуки за производство и управување, ова веќе има голема вредност. Правилното разбирање на неговите карактеристики и добрата работа при калибрацијата се клучот за нивно добро користење.
За повеќе информации за сензорот за почва, контактирајте ја Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Веб-страница на компанијата:www.hondetechco.com
Време на објавување: 01.12.2025