Sensores capacitivos por efeito do campo de borda aplicados à quantificação do molhamento foliar e da água presente no solo - Mizuguchi, Jaime (2024)
Resumo: Capacitores são utilizados como sensores nas mais diversas aplicações Normalmente, a grandeza a ser medida altera as propriedades geométricas de uma estrutura capacitiva utilizada como sensor ou as propriedades físicas do dielétrico entre os eletrodos desta mesma estrutura Por outro lado, caso a geometria do sensor maximize a capacitância devido ao efeito de campo de borda, as possibilidades são totalmente diferentes Neste caso, o campo elétrico pode ser projetado para dentro da amostra em análise O presente trabalho trata do uso de sensores capacitivos de campo de borda para quantificar a água presente no solo e sobre uma folha vegetal durante o período de molhamento Examina-se como a geometria de uma estrutura de eletrodos interdigitados, feita em PCI, influencia as características deste tipo de sensor, levando em consideração que sensores de campo de borda são difíceis de serem modelados analiticamente devido a sua característica não linear intrínseca Por isso, as conclusões foram baseadas, principalmente, em resultados de simulações, mas também tentou-se reproduzir alguns destes resultados experimentalmente Também, discute-se circuitos que transformam a variação na capacitância do sensor em variação na largura de um sinal pulsado Por fim, um sistema de aquisição de dados baseado em uma rede de sensores com fio, mas com transmissão de dados via Internet foi proposto para fornecer uma alternativa para uso dos sensores em campo Os resultados foram animadores, pois as medições dos sensores propostos ajustou-se aos dados experimentais com coeficiente de determinação bem próximo da unidade