重金属离子传感器原理土壤钾,钠,钙,镁,氯离子,硫酸根离子

要评估任何含重金属离子传感器的性能，您首先需要了解其技术。为此，有必要了解如何测量体积含重金属离子。体积含重金属离子是离子的体积除以土壤的体积，它给出了土壤样品中离子的百分比。
因此，例如，如果一定体积的土壤由以下成分组成：50% 的土壤矿物质离子、35%的水和 15% 的空气，那么该土壤的体积含重金属离子为 35%。
可以使用重量法直接测量离子的质量百分比 ( w m )，该方法包括从潮湿土壤的质量中减去烘干土壤的质量 ( m d )（给出离子的质量，m w）并除以由m d 。通过乘以土壤的干容重 ( ⍴ b )，可以将所得的重量含重金属离子转换为体积含重金属离子（公式 3）。
为什么电容技术有效
体积含重金属离子也可以间接测量：意味着测量与相关的参数，并使用校准将该量转换为所有 土壤土壤离子传感器都使用一种称为电容技术的间接方法。简单来说，电容技术使用两个金属电极（探针或针）来测量它们之间的电荷存储能力（或表观介电常数）。显示电容传感器使用两个探头形成电磁场的图表，电容传感器使用两个探头（一个带正电荷，一个带负电荷）形成电磁场。这使他们能够测量探针之间材料的电荷存储能力。说明了每种常见的土壤成分都具有不同的电荷存储能力。在土壤中，大多数这些成分的体积会随着时间的推移保持不变，但空气和离子的体积会波动。今天的电容非常准确
1970 年代首次使用电容技术测量土壤离子时，科学家们很快意识到电磁场充电和放电的速度对成功至关重要。低频导致土壤盐分对读数产生较大影响。随着时间的推移，这种新的理解与电子速度的进步相结合，使原来的电容方法得以成功调整。现代电容传感器，例如 土壤 传感器，使用高频 (70 MHz) 来最大限度地减少土壤盐分对读数的影响。电容传感器中的电路可以设计为解决体积含重金属离子的极小变化，以至于 NASA 使用 土壤 的电容技术来测量火星上的含重金属离子。电容式土壤离子传感器易于安装并且往往具有低功率要求。它们可以在现场使用数年，由数据记录器中的小型电池组供电。同样值得信赖的技术，土壤离子传感器都使用同样值得信赖的高频 (70 MHz) 电容技术，该技术已发表在同行评审论文中。