土壤水分传感器概况
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土壤水分传感器通过测量与含水量相关的土壤性质的变化,间接得出土壤含水量。常见的随含水量变化,且容易被测量的土壤性质包括介电常数、导热系数和中子通量密度。本文主要研究测量介质介电常数的传感器。
介电常数传感器是市面上常见的一种土壤水分传感器,它使用不同的技术进行测量,包括:时域反射法,时域透射率,频域反射法,充电电容时间法,传输线振荡法,同轴阻抗介质反射法。
但是无论采用哪种技术,原理都相同:土壤的体积介电常数随体积含水量的变化而变化。
介电常数可以理解为存储电能,传感器测量时,在土壤中激发产生电场,土壤水份变送器生产厂家,由于水分子是极性的,土壤中未被束缚的水分子就会旋转与电场线对齐。
智能传感器关键技术进展
传感器技术是实现智能制造的基石。在当前智能时代的推动下,性能高、高可靠性的多功能复杂自动测控系统以及基于射频识别技术的物联网的兴起与发展,愈发凸显了具有感知、认知能力的智能传感器的重要性及其快速发展的迫切性。
智能传感器沿用较为通用的分类方法,依据被测量的不同,一般分为物理量智能传感器、化学量智能传感器和生物量智能传感器三大类。
土壤的其他成分如矿物质和有机固体,以及空气也能储存电能,但水的储存量是土壤其他部分的十倍以上。
因此,传感器测量出的水的体积是介电常数变化的主要因素。
土壤含水量传感器被设计成随介电常数变化的电信号,其中一些传感器通过测量介电常数(含水率也随之变化),将其转换为土壤含水量;另一些传感器的电信号输出仅一步转换为土壤体积含水率。
无论采用哪种方法,土壤中的水分都会影响体积介电常数,而体积介电常数又会影响传感器的电输出。这一点在比较传感器精度规范时很重要。
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