Датчики температуры и влажности почвы

Принцип работы датчика температуры и влажности почвы :

Измерение температуры почвы:

Метод измерения температуры использует термистор. Значение сопротивления термистора изменяется с температурой. Измеряя изменение сопротивления, можно рассчитать температуру почвы.

Измерение влажности почвы:

Измерение влажности в первую очередь основано на взаимодействии физических свойств почвы и электронных компонентов. Датчики влажности с диэлектрической постоянной излучают небольшие высокочастотные электромагнитные волны и обнаруживают фазовую задержку или затухание после прохождения через почву для оценки содержания влаги в почве. Датчики влажности резистивного типа измеряют изменения в проводимости почвы для отражения влажности почвы; когда почва влажная, ее проводимость увеличивается, а значение сопротивления уменьшается.

Датчики температуры и влажности почвы TDR и FDR

TDR (Time Domain Reflectometry) и FDR (Frequency Domain Reflectometry) — две распространенные технологии измерения влажности почвы, которые широко применяются в сельском хозяйстве, мониторинге окружающей среды и научных исследованиях. Ниже приведено подробное введение в TDR и FDR:

TDR (временная рефлектометрия)

- Принцип работы датчика  температуры и влажности почвы TDR :

  TDR использует кварцевый генератор для генерации высокочастотных сигналов, которые затем передаются на металлические зонды. По мере распространения этих сигналов через почву они взаимодействуют с водой и другими компонентами, вызывая отражения и затухание. Измеряя время прохождения сигнала туда и обратно и изменения амплитуды, можно рассчитать диэлектрическую проницаемость почвы, что позволяет оценить влажность почвы. Результаты TDR не зависят от типа почвы, плотности и температуры, что обеспечивает сильную независимость.

- Преимущества датчиков температуры и влажности почвы TDR :

  - Высокая точность: TDR предоставляет высокоточные данные о влажности почвы.

  - Высокая независимость: результаты измерений не зависят от типа почвы, плотности или температуры.

  - Широкая применимость: подходит для измерения влажности в различных типах почв.

- Недостатки  датчиков температуры и влажности почвы TDR :

  - Более высокая стоимость: оборудование TDR, как правило, относительно дорогое, что может привести к увеличению затрат на его использование.

  - Сложный анализ данных: данные, полученные с помощью TDR, требуют специализированного программного обеспечения для анализа и обработки.

FDR (Рефлектометрия в частотной области)

- Принцип работы датчиков температуры и влажности почвы FDR:

  FDR работает по принципу электромагнитных импульсов. Он оценивает кажущуюся диэлектрическую проницаемость (ε) почвы, измеряя изменения частоты электромагнитных волн по мере их распространения через почву, что помогает определить объемное содержание воды (θv). Датчики FDR обычно используют осциллятор для распространения электромагнитных сигналов через металлические шипы или другие волноводы и измеряют разницу частот между исходящими и возвращающимися волнами для определения влажности почвы.

- Преимущества датчиков температуры и влажности почвы FDR:

  - Быстрый отклик: датчики FDR имеют быстрое время отклика, что позволяет им отражать изменения влажности почвы в режиме реального времени.

  - Более низкая стоимость: по сравнению с TDR, оборудование FDR более экономично, что способствует более широкому внедрению.

  - Простая калибровка: хотя датчикам FDR требуется калибровка в зависимости от типа почвы, процесс калибровки относительно прост.

- Недостатки датчиков температуры и влажности почвы FDR:

  - Точность зависит от типа почвы: точность измерений FDR может зависеть от типа и структуры почвы.

  - Ограниченная применимость: в некоторых типах почв измерения FDR могут быть недостаточно точными.

И TDR, и FDR являются эффективными технологиями измерения влажности почвы, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки. При выборе технологии важно учитывать конкретный сценарий применения и потребности. Например, TDR может быть более подходящим в ситуациях, требующих высокоточных измерений со сложными типами почв, в то время как FDR представляет преимущества в сценариях, требующих быстрого реагирования и меньших затрат.

NBL-S-TM или NBL-TMC — это датчики влажности почвы резистивного типа, использующие технологию FDR.  

NBL-S-TMM — датчик влажности почвы емкостного типа, использующий технологию FDR.  

NBL-S-THR — это резистивный датчик влажности почвы, использующий технологию TDR.

Технические характеристики датчиков температуры и влажности почвы

NBL-S-THR-Датчики-температуры-и-влажности-почвы-Руководство-по-эксплуатации-V4.0.pdf

NBL-S-TM-Датчик-температуры-и-влажности-почвы-Руководство-по-эксплуатации-4.0.pdf

NBL-S-TMC-Датчик-температуры-и-влагопроводимости-почвы.pdf

NBL-S-TMM-Трубчатый-Многослойный-Датчик-Влажности-Почвы-Измеритель.pdf