Triple Probe Heat Pulse (TPHP) Soil Moisture Content and Temperature Monitoring Digital System Using Nanomaterials based Sensor Elements for Precision Agriculture

材料科学 含水量 热敏电阻器 温度测量 热电堆 温度系数 光电子学 复合材料 电气工程 光学 红外线的 岩土工程 物理 量子力学 工程类
作者
Almaw Ayele Aniley
出处
期刊:Iete Journal of Research [Taylor & Francis]
卷期号:69 (11): 8337-8347
标识
DOI:10.1080/03772063.2022.2069161
摘要

I discuss the TPHP soil moisture content and temperature measuring digital system using Indium doped Tin Oxide nanopowder (ITO) electric heater and Nickel manganite (NiMn2O4)nanoceramic powder thermistor as a temperature sensor fabrication, characterization, calibration, and testing. The NiMn2O4 nanoceramic powder is synthesized using the wet chemical method and the ITO nanopowder-based heater is fabricated by a simple fill and press method. The heater, temperature sensor, Atmega328 microcontroller with its software, stainless steel cylindrical tubes, and 3D-printed package are used to fabricate the device. The distance between the heater and the temperature sensor is set to 0.006 m and heat pulse duration is set to 240 s. The heater consumes 3.587W electric power. The temperature sensor can measure the soil temperature up to 50°C. The system is capable of measuring volumetric soil moisture content from 3% to 37% efficiently with a strong correlation coefficient of 0.997 with respect to the standard. The test result shows that there is less than a 2.8% error which is the smallest among the category and the sensitivity of the sensor at volumetric soil moisture content (θv)=0.28m3m−3 becomes 3.14∘C per m3m−3. The developed system is simple to fabricate and operate highly precise, low cost, low power and light in weight.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
llzuo完成签到,获得积分10
1秒前
wgf发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
天地一沙鸥完成签到 ,获得积分10
3秒前
依旧完成签到,获得积分10
4秒前
wu完成签到,获得积分10
5秒前
starleo完成签到,获得积分0
6秒前
sofadog发布了新的文献求助10
7秒前
Chandler完成签到,获得积分10
7秒前
?。?完成签到,获得积分10
8秒前
Forever完成签到,获得积分0
10秒前
11秒前
shuo完成签到,获得积分10
12秒前
tigger完成签到 ,获得积分10
14秒前
阿洋完成签到,获得积分10
14秒前
满座完成签到,获得积分10
16秒前
Ava应助Lin采纳,获得10
16秒前
西柚完成签到,获得积分0
17秒前
研友_8WMgOn完成签到 ,获得积分10
17秒前
sherry完成签到 ,获得积分10
18秒前
xunxun应助害怕的鞯采纳,获得10
18秒前
21秒前
21秒前
爱科研的小虞完成签到 ,获得积分10
21秒前
万能图书馆应助小鱼崽采纳,获得30
22秒前
Liu完成签到 ,获得积分0
22秒前
小张想发刊完成签到,获得积分10
24秒前
xuj1245发布了新的文献求助10
26秒前
caas6发布了新的文献求助10
26秒前
小黑皮完成签到,获得积分10
26秒前
魔幻友菱完成签到 ,获得积分10
27秒前
27秒前
占那个完成签到 ,获得积分10
28秒前
如意的小鸭子完成签到 ,获得积分10
30秒前
017关注了科研通微信公众号
31秒前
铜豌豆完成签到 ,获得积分10
32秒前
倒立才能看文献完成签到,获得积分10
32秒前
动听的秋白完成签到 ,获得积分10
32秒前
小蘑菇完成签到 ,获得积分10
34秒前
34秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
Cancer Targets: Novel Therapies and Emerging Research Directions (Part 1) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6359032
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8173021
关于积分的说明 17212158
捐赠科研通 5414033
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2865350
邀请新用户注册赠送积分活动 1842737
关于科研通互助平台的介绍 1690871