طراحی، ساخت و ارزیابی حسگرخازنی اندازه گیر پیوسته رطوبت خاک بصورت بلادرنگ
Abstract
تراکم و محتوای رطوبتی خاک، دو ویژگی فیزیکی تاثیر گذار بر عملکرد محصول در مزرعه می باشند. استفاده از حسگرهای خازنی، روشی دقیق برای تخمین محتوای رطوبت خاک می باشند. در این روش، خاک به عنوان بخشی از دی الکتریک حسگر خازنی محسوب می شود. در این تحقیق، یک حسگر اندازه گیر رطوبت خازن-مبنا که می تواند رطوبت خاک را به طور پیوسته اندازه گیری کند، ساخته و مورد ارزیابی قرار گرفت. این حسگر از دو بخش تشکیل شده است: سه الکترود و یک مدار الکترونیکی. الکترودها تیغه های فلزی هستند که مورد عملیات حرارتی قرار گرفته و سخت شده اند. این تیغه ها در داخل یک قطعه فیبر استخوانی ثابت شده اند. ولتاژ تحریک مدار برابر 12 ولت می باشد و خروجی آن بسامد است. حسگر تحت شرایط استاتیکی و در خاکی با بافت لوم رسی سیلتی در آزمایشگاه واسنجی شد. با بهره گیری از نتایج این آزمون، حسگر ساخته شده در مزرعه مورد ارزیابی قرار گرفت. تحلیل داده ها نشان داد که رابطه بین محتوای رطوبت خاک و بسامد خروجی حسگر را می توان به صورت یک رابطه درجه دو نشان داد. خطای حسگر برابر 55/1% برآورد شد و بین مقادیر رطوبت اندازه گیری شده توسط حسگر و تعیین شده با روش وزنی رابطه خطی و معنی داری (70/0=2r) مشاهده شد. نتایج نشان داد که داده های خروجی حسگر علاوه بر محتوای رطوبت، به درجه حرارت خاک نیز وابسته است.