Sensor de qualidade do solo

Poderia nos dar mais detalhes sobre o efeito da salinidade nos resultados? Existe algum tipo de efeito capacitivo da dupla camada de íons no solo?

Seria ótimo se você pudesse me indicar mais informações sobre isso. Estou interessado em fazer medições de umidade do solo com alta precisão.

Imagine se houvesse um condutor perfeito ao redor do sensor (por exemplo, se o sensor estivesse imerso em gálio metálico líquido), ele conectaria as placas do capacitor de detecção umas às outras, de modo que o único isolante entre elas seria um revestimento fino e uniforme na placa de circuito impresso.

Esses sensores capacitivos baratos, baseados em circuitos integrados 555, normalmente operam em frequências na faixa das dezenas de kHz, o que é muito baixo para eliminar a influência de sais dissolvidos. Essa frequência pode ser baixa o suficiente para causar outros problemas, como absorção dielétrica, que se manifesta como histerese.

Note que a placa do sensor é, na verdade, um capacitor em série com o circuito equivalente do solo, um de cada lado. Você também pode usar um eletrodo sem blindagem e sem revestimento para conexão direta, mas o eletrodo se dissolverá rapidamente no solo.A aplicação de um campo elétrico causa polarização no ambiente solo-água. A permissividade complexa é medida em função do campo elétrico aplicado, portanto a polarização do material sempre fica defasada em relação ao campo elétrico aplicado. À medida que a frequência do campo aplicado aumenta para a faixa de MHz, a parte imaginária da constante dielétrica complexa cai drasticamente, pois a polarização dipolar deixa de acompanhar as oscilações de alta frequência do campo elétrico.

Abaixo de aproximadamente 500 MHz, a parte imaginária da constante dielétrica é dominada pela salinidade e, consequentemente, pela condutividade. Acima dessas frequências, a polarização dipolar diminui significativamente e a constante dielétrica total passa a depender do teor de água.

A maioria dos sensores comerciais resolve esse problema usando frequências mais baixas e uma curva de calibração para levar em conta as propriedades do solo e a frequência.