Análisis y comparación de tres sensores de humedad del suelo

Análisis y comparación de tres sensores de humedad del suelo

A través de la investigación sobre tres tipos de sensores de humedad del suelo , se puede ver que el sensor de humedad del suelo capacitivo está compuesto de tiras de aluminio entrelazadas para formar los electrodos del capacitor y utiliza aire como dieléctrico del capacitor. El valor de capacitancia también cambiará, por lo que el capacitor se puede utilizar como un sensor de humedad del suelo ;

El sensor de humedad del suelo de tipo resistivo está compuesto por muchas unidades pequeñas formadas por dos electrodos que pasan a través de la capa de detección de humedad. El valor de la resistencia cambia al cambiar la cantidad de unidades pequeñas, por lo que se puede utilizar como un sensor de humedad del suelo;

El sensor de humedad del suelo sensible a los iones consta de una membrana sensible y un convertidor. La membrana sensible se utiliza para identificar el tipo y la concentración de iones, y el convertidor convierte la información detectada por la membrana sensible en señales eléctricas, por lo que también se puede utilizar como sensor de humedad del suelo.

Al mismo tiempo, de acuerdo con los diagramas esquemáticos estructurales de tres tipos diferentes de sensores de humedad del suelo, se encuentra que debido a la incompatibilidad del silicio poroso con la tecnología CMOS, las condiciones del proceso y el posprocesamiento de la preparación del silicio poroso, y el control del tamaño de los poros y el tamaño de los poros son difíciles. 

El mecanismo húmedo es más complicado, por lo que el principal medio de detección de humedad del sensor de humedad CMOS es principalmente poliftalimida. Los sensores basados en poliftalimida son compatibles con los procesos CMOS, cuestan menos, no requieren procesamiento a alta temperatura ni limpieza térmica, y no son tan susceptibles a la humedad como la cerámica porosa. Sin embargo, si el sensor de humedad resistivo y el sensor de humedad sensible a iones se producen mediante el proceso CMOS, necesitan cambiar más procesos CMOS. 

Por ejemplo: cambiar la secuencia de los procesos de producción, usar nuevas máscaras, etc., costará mucho dinero en cinta adhesiva; y en comparación con los procesos CMOS estándar, el proceso es menos maduro, lo que aumenta el riesgo de cinta adhesiva; al mismo tiempo, existen dificultades en el empaquetado con electrónica periférica.

Además, el sensor de humedad capacitivo (CHS) ha recibido una gran atención debido a su amplio rango de detección de humedad relativa, estructura más simple y forma equivalente, y proceso de producción más fácil. La ventaja de utilizar poliftalimida con estructura de electrodo de aluminio en forma de peine como medio de detección de humedad del sensor de humedad del suelo capacitivo es que es compatible con el proceso CMOS, se puede procesar mediante un proceso CMOS estándar maduro y la tecnología de procesamiento es relativamente simple, por lo que se pueden integrar más dispositivos (dispositivos sensibles o dispositivos de circuitos periféricos) en el mismo chip o empaquetarlos juntos, de modo que el sensor de humedad del suelo tenga un mejor rendimiento o más funciones. Al mismo tiempo, es propicio para el desarrollo del sensor de humedad del suelo en la dirección de la miniaturización, la integración, el bajo costo y las funciones integrales.