一种电容电极结构、电容电极及土壤湿度传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电容电极结构，所述电容电极结构包括第一电极层与第二电极层，所述第一电极层与第二电极层之间设有隔层，其中，第一电极层根据层间分布由外至内依次设有第一保护外层、第二保护外层以及电极板，第二电极层根据层间分布由外至内依次设有第三保护外层、第四保护外层以及电极板。此外，本实用新型专利技术还公开了一种电容电极，所述电容电极具有上述的电容电极结构。另外，本实用新型专利技术还公开了一种土壤湿度传感器，所述土壤湿度传感器包括：壳体，所述壳体下端具有尖端部，所述尖端部呈V字形；上述的电容电极设于所述尖端部内，所述电容电极与测湿电路连接。述电容电极与测湿电路连接。述电容电极与测湿电路连接。

【技术实现步骤摘要】
一种电容电极结构、电容电极及土壤湿度传感器


[0001]本技术涉及电容电极结构以及具有该电容电极结构的装置，尤其涉及一种电容电极。

技术介绍

[0002]土壤湿度传感器是一种用于检测土壤含水量的传感器，对于做土壤墒情监测及农业灌溉和林业防护具有重大意义。土壤湿度传感器主要利用 FDR(Frequency Domain Reflectometry)频域反射原理对土壤水分进行其检测，具体来说，其利用电磁脉冲原理、根据电磁波在介质中传播频率来测量土壤的表观介电常数，从而得到土壤相对含水量。
[0003]目前，土壤湿度传感器主要采用电阻式和电感式两种方法。
[0004]电阻式采用检测插入土壤电极的电阻率变化，因此需要电极接触土壤。电极材料容易受腐蚀，寿命较短。
[0005]而电容式采用了检测插入土壤电极周围的介电常数的方法，由于电容极板是由PCB的铜皮替代，避免了电极的直接接触，但由于仍然需要和土壤接触，因此寿命也由于涂层的关系而受影响。
[0006]并且目前现有技术主要采用的传感器的电容电极均采用油漆进行保护。

技术实现思路

[0007]本技术的目的之一在于提供一种电容电极结构，所述电容电极结构通过设置若干个保护层以保护电容电极不受腐蚀，延长电容电极的使用寿命。
[0008]为了实现上述目的，本技术提出了一种电容电极结构，电容电极结构包括第一电极层与第二电极层，第一电极层与第二电极层之间设有隔层，其中，第一电极层根据层间分布由外至内依次设有第一保护外层、第二保护外层以及电极板，第二电极层根据层间分布由外至内依次设有第三保护外层、第四保护外层以及电极板。
[0009]在本技术所述的技术方案中，
[0010]进一步地，在本技术所述的电容电极结构中，隔层包括玻璃纤维板。
[0011]进一步地，在本技术所述的电容电极结构中，第二保护外层与第四保护外层包括玻璃纤维板。
[0012]进一步地，在本技术所述的电容电极结构中，第一保护外层与第三保护外层包括铜皮。
[0013]进一步地，在本技术所述的电容电极结构中，铜皮表层具有防腐蚀层。
[0014]上述方案中，所述防腐蚀层可以通过涂覆油漆或是采用非金属铠装方式使得铜皮表层具有防腐蚀层，上述方式为本领域内技术人员所知晓的常规技术，因此，在此不再赘述。
[0015]相应地，本技术的另一目的在于提供一种电容电极，所述电容具有上述的电容电极结构。
[0016]此外，本技术的又一目的在于提供一种土壤湿度传感器，所述土壤湿度传感器包括：
[0017]壳体，所述壳体下端具有尖端部，所述尖端部呈V字形；
[0018]上述的电容电极设于所述尖端部内，所述电容电极与测湿电路连接。
[0019]进一步地，在本技术所述的土壤湿度传感器中，所述壳体采用环氧树脂。
[0020]需要说明的是，考虑到所述土壤湿度传感器中，所采用的敏感元件为湿敏电容，常规采用的是金属氧化物、高分子聚合物。这些材料对水分子有较强的吸附能力，吸附水分的多少随环境湿度的变化而变化，由于水分子有较大的电偶极矩，吸水后材料的电容率发生变化，电容器件的电容值也就发生变化。把电容值的变化转变为电信号，就可以对湿度进行监测。
[0021]但是现有技术存在的缺陷在于目前的保护层较薄，极易被土壤腐蚀或刮伤，大大缩短了使用寿命。
[0022]基于此，本案专利技术人为了延长使用寿命，保护电极，设计了一种具有多层层间结构的电容电极，将电极板通过多个保护层包裹保护，从而有效地对电极进行保护，防止其接触空气或土壤导致腐蚀。
[0023]电极板可以优选地采用PCB电极板。
[0024]在一些实施方式中，可以优选地设置铜皮的厚度为1oz，即1oz的铜均匀平铺在1平方英尺的面积上所达到的厚度。
[0025]此外，需要指出的是，本案中所采用的玻璃纤维板为本领域内技术人员所知晓的材料，因此，在此不再赘述。
[0026]相较于现有技术，本技术所述的电容电极结构、电容电极及土壤湿度传感器具有如下所述的优点以及有益效果：
[0027]1、本技术所述的电容电极结构结构简单巧妙，通过简单巧妙的层间结构设计保护了第一电极层和第二电极层中的电极板，使得具有该电容电极结构的电容电极以及土壤湿度传感器使用寿命延长。
[0028]2、本技术所述的土壤湿度传感器体积小巧，安装、操作及维护简单，可直接插入土壤中使用，可以实现即时灵敏高效地对土壤水分进行实时检测，且其携带性方便、适用性强、成本低、应用范围广，性能稳定可靠。
附图说明
[0029]图1为本技术所述的电容电极在一种实施方式中的结构示意图；
[0030]图2示意性地显示了本技术所述的电容电极在一种实施方式中的层间结构；
[0031]图3为本技术所述的土壤湿度传感器在一种实施方式中的结构示意图。
具体实施方式
[0032]下面将结合说明书附图和具体的实施方式来对本技术所述的具有垂直标签的无线射频装置及其系统作进一步的解释说明，但是该解释说明并不构成对本技术技术方案的不当限定。
[0033]图1为本技术所述的电容电极在一种实施方式中的结构示意图。图 2示意性
地显示了本技术所述的电容电极在一种实施方式中的层间结构。
[0034]如图1所示，并在必要时参考图2，在本实施例中，电容电极采用以下电容电极结构，其包括：第一保护外层11、第二保护外层12、第一电极板 13、隔层14、第二电极板15、第四保护外层16以及第三保护外层17，其中隔层14采用玻璃纤维板。
[0035]此外，第一保护外层11、第二保护外层12以及第一电极板13构成第一电极层，第一保护外层11采用铜皮，该铜皮表层涂覆有油漆，铜皮厚度为 1oz，而第二保护外层12采用玻璃纤维板。
[0036]另外，第二电极板15、第四保护外层16以及第三保护外层17构成了第二电极层，第三保护外层17采用铜皮，第三保护外层17采用铜皮，该铜皮外层涂覆有油漆，铜皮厚度为1oz，而第四保护外层16采用玻璃纤维板。
[0037]进一步参考图2可以看出，第二电极板15具有开槽150，该开槽150形状与第一电极板13的外形结构适配设置。
[0038]图3为本技术所述的土壤湿度传感器在一种实施方式中的结构示意图。
[0039]如图3所示，并在必要时参考图1和图2，在本实施方式中，土壤湿度传感器包括壳体2，壳体2采用的是环氧树脂，壳体2下端具有尖端部21，尖端部21呈V字形；而电容电极容设于尖端部21内的空间内，而电容电极与测湿电路连接。
[0040]关于电容电极的具体结构可以参考图1和图2，而电容电极与测湿电路连接，测湿电路包括运算放大器以及单片机，其设置结构与工作原理为本领域内技术人员所知晓，其工作原理为：利用电容电极的电容值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电容电极结构，其特征在于，所述电容电极结构包括第一电极层与第二电极层，所述第一电极层与第二电极层之间设有隔层，其中，第一电极层根据层间分布由外至内依次设有第一保护外层、第二保护外层以及电极板，第二电极层根据层间分布由外至内依次设有第三保护外层、第四保护外层以及电极板。2.根据权利要求1所述的电容电极结构，其特征在于，所述隔层包括玻璃纤维板。3.根据权利要求1所述的电容电极结构，其特征在于，所述第二保护外层与第四保护外层包括玻璃纤维板。4.根据权利要求1所述的电容电极结构，其特征在于，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：付兆伟，夏青，
申请(专利权)人：上海智位机器人股份有限公司，
类型：新型
国别省市：