Im Allgemeinen unterscheidet man zwischen direkten und indirekten Verfahren zur Messung der Bodenfeuchtigkeit.


Direkte Messverfahren:

Mithilfe eines Trockenschrankes können Materialien ausgetrocknet werden. Es erfolgt ein Wasserverlust durch Trocknung und die Veränderung des Gewichtes lässt auf die Feuchtigkeit schließen.

Indirekte Messverfahren:

Hierzu zählen Systeme und Sensoren, welche jedoch nicht direkt den Wassergehalt ermitteln. Stattdessen werden die sich durch die Aufnahme bzw. Vermischung von Wasser mit der Erde veränderlichen physikalischen Eigenschaften erfasst. Sogenannte Feuchtigkeitssensoren müssen auf den Erdboden kalibriert werden.

In unserem Projekt wird ein kapazitiver Bodenfeuchtigkeitssensor verwendet. Im Folgenden wird das kapazitive Prinzip genauer erklärt.

 

Kapazitive Messprinzip:

Die Messung der Bodenfeuchtigkeit nach diesem Prinzip basiert auf der Funktion eines Kondensators. Bei einer angelegten Spannung baut der Kondensator zwischen den Kondensatorplatten ein elektrisches Feld auf. Als elektrische Kapazität wird die gespeicherte Ladung pro Spannung bezeichnet (Einheit: Farad) und wird durch folgendes bestimmt:

  • Kondensatorfläche
  • Abstand der Kondensatorplatten
  • Isolationsmaterial (Dielektrikum)

Je nach Eigenschaften des Isolationsmaterials resultiert eine Permittivität, welches die Durchlässigkeit eines Materiales für elektrische Felder charakterisiert.

Während der Messung bleiben der Abstand der Platten sowie die Kondensatorfläche konstant. Die Änderung der Permittivität lässt auf den Wasseranteil im Erdreich schließen.

Relative Permittivität von Wasser: 80

Relative Permittivität von Trockener Erde: 4

Zuletzt geändert: Mittwoch, 9. Dezember 2020, 08:46