要評(píng)估任何含重金屬離子傳感器的性能，您首先需要了解其技術(shù)。為此，有必要了解如何測(cè)量體積含重金屬離子。體積含重金屬離子是離子的體積除以土壤的體積，它給出了土壤樣品中離子的百分比。
因此，例如，如果一定體積的土壤由以下成分組成：50% 的土壤礦物質(zhì)離子、35%的水和 15% 的空氣，那么該土壤的體積含重金屬離子為 35%。
可以使用重量法直接測(cè)量離子的質(zhì)量百分比 ( w m )，該方法包括從潮濕土壤的質(zhì)量中減去烘干土壤的質(zhì)量 ( m d )（給出離子的質(zhì)量，m w）并除以由m d 。通過乘以土壤的干容重 ( ? b )，可以將所得的重量含重金屬離子轉(zhuǎn)換為體積含重金屬離子（公式 3）。
為什么電容技術(shù)有效
體積含重金屬離子也可以間接測(cè)量：意味著測(cè)量與相關(guān)的參數(shù)，并使用校準(zhǔn)將該量轉(zhuǎn)換為所有 土壤土壤離子傳感器都使用一種稱為電容技術(shù)的間接方法。簡(jiǎn)單來說，電容技術(shù)使用兩個(gè)金屬電極（探針或針）來測(cè)量它們之間的電荷存儲(chǔ)能力（或表觀介電常數(shù)）。顯示電容傳感器使用兩個(gè)探頭形成電磁場(chǎng)的圖表，電容傳感器使用兩個(gè)探頭（一個(gè)帶正電荷，一個(gè)帶負(fù)電荷）形成電磁場(chǎng)。這使他們能夠測(cè)量探針之間材料的電荷存儲(chǔ)能力。說明了每種常見的土壤成分都具有不同的電荷存儲(chǔ)能力。在土壤中，大多數(shù)這些成分的體積會(huì)隨著時(shí)間的推移保持不變，但空氣和離子的體積會(huì)波動(dòng)。
今天的電容非常準(zhǔn)確
1970 年代使用電容技術(shù)測(cè)量土壤離子時(shí)，科學(xué)家們很快意識(shí)到電磁場(chǎng)充電和放電的速度對(duì)成功至關(guān)重要。低頻導(dǎo)致土壤鹽分對(duì)讀數(shù)產(chǎn)生較大影響。隨著時(shí)間的推移，這種新的理解與電子速度的進(jìn)步相結(jié)合，使原來的電容方法得以成功調(diào)整?，F(xiàn)代電容傳感器，例如 土壤 傳感器，使用高頻 (70 MHz) 來限度地減少土壤鹽分對(duì)讀數(shù)的影響。電容傳感器中的電路可以設(shè)計(jì)為解決體積含重金屬離子的極小變化，以至于 NASA 使用 土壤 的電容技術(shù)來測(cè)量火星上的含重金屬離子。電容式土壤離子傳感器易于安裝并且往往具有低功率要求。它們可以在現(xiàn)場(chǎng)使用數(shù)年，由數(shù)據(jù)記錄器中的小型電池組供電。同樣值得信賴的技術(shù)，土壤離子傳感器都使用同樣值得信賴的高頻 (70 MHz) 電容技術(shù)，該技術(shù)已發(fā)表在同行評(píng)審論文中。
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