Рассмотрим некоторые методы определения влажности почвы. На последующих страницах рассмотрены конструкции датчиков использующих эти методы. Номер версии датчика соответствует номеру использованного метода.
1. Измерение электрического сопротивления постоянному току.
.Проводимость почвы существенно зависит от ее химического состава, плотности и количества находящейся в ней влаги. Изменение сопротивления почвы указывает на изменение влагосодержания. При высыхании почвы ее сопротивление увеличивается, и наоборот, резкое уменьшение сопротивления говорит о чрезмерной влажности. Сенсором для этого метода являются 2 электрода погруженные в почву между которыми замеряется электрическое сопротивление. Для этого метода подходят электроды из неокисляющихся материалов: нержавеющая сталь, графит. Применение окисляющихся электродов ведет к постепенному ухудшению показателей датчика. Как показали испытания, 3 месяца эксплуатации датчика с медными электродами практически выводит его из строя. Для улучшения свойств сенсора электроды заливают в блок из влагопоглощающего материала (гипс). В засоленных почвах применение гипсовых блоков возможно только при концентрациях почвенного раствора, не превышающих 2—3 г/л. Более высокое солесодержание оказывает заметное влияние на величину проводимости блоков. Наконец, инерция блоков весьма высока, особенно при отдаче влаги. Промышленностью выпускаются улучшенные сенсоры ( Granular Matrix Sensors) электроды в таком датчике вместо гипса окружает материал в виде водопоглощающих гранул в мешке из специальной мембраны. Все это помещено в перфорированный корпус из стали или ПВХ. Такая конструкция обеспечивает более длительный срок службы датчиков, более быстрый отклик и более точные измерения.
2. Измерение электрического сопротивления переменному току.
Сенсоры для этого метода ничем не отличаются от предыдущих. При измерении на переменном токе не так сильно, как на постоянном , проявляется эффект электролиза. При этом уже возможно использовать медные электроды. 6 месячные испытаниях таких электродов не привели к значительному ухудшению параметров датчика.
3. Измерение диэлектрической проницаемости почвы.
Определение содержания влаги в почве при использовании данного метода происходит путем измерения диэлектрической проницаемости среды, которая зависит от влажности почвы. Дело в том, что диэлектрическая проницаемость сухого песка 4,5, воздуха 1 а воды 81. В реальном грунте присутствуют все 3 составляющие. Изменения содержания воды в почве вызывает изменения её диэлектрической постоянной, что позволяет определить соотношение между этими параметрами. Фактически сенсором для такого датчика служит пара изолированных электродов, образующих конденсатор. Так как у электродов нет контакта с почвой - свойства даттчика со временем не изменяются. Для повышения точности датчика, его желательно откалибровать к конкретному типу почвы.
| 
