Geleneksel tarımdan akıllı tarıma geçiş dalgasında, "hassas algılama", yüksek-kaliteli ve yüksek-verimli mahsullere ve verimli kaynak kullanımına ulaşmanın temel ön koşuludur. Çeşitli tarım sensörlerinin istikrarlı çalışmasını ve hassas veri aktarımını destekleyen temel bileşen, akıllı tarım sensörü pcb'sidir. Toprakla ve mahsullerle doğrudan temas etmemesine rağmen, sensörlerin "sinir merkezi" gibi olup, çevresel izleme ve büyüme durumu algısı gibi temel bağlantılara bağlanarak tarımsal üretimi "deneyime dayalı" olmaktan "veri odaklı" hale getirmede önemli bir temel taşı haline geliyor.
1, Çeşitli tarımsal senaryolara uyum sağlayın ve farklı algı ihtiyaçlarını karşılayın
Akıllı tarımın temel gereksinimi, tarımsal üretim ortamında gerçek-zamanlı ve doğru anahtar verileri elde etmektir ve sensörlerin farklı senaryolardaki işlevsel farklılıkları, baskılı devre kartlarının uyarlanabilirliği için çeşitli gereksinimleri ortaya çıkarmıştır. Tarla ekim senaryosunda toprak sıcaklığını, nemini, pH değerini ve iletkenliğini izlemek için kullanılan sensörler, toprak korozyonuna ve neme karşı mükemmel dirence sahip pcb gerektirir. Sensörler genellikle yeraltına veya yüzeye yakın bir yere gömüldüğünden, toprağa tuz ve nem sızmasından kaynaklanan devre kısa devrelerini önlemek için pcb yüzeyinin özel bir kaplama ile işlenmesi gerekir. Aynı zamanda veri toplama modülü ile kablosuz iletim modülü arasındaki stabil bağlantı sağlanarak toprak verilerinin gerçek zamanlı olarak bulut platformuna yüklenebilmesi sağlanır.
Tesis tarımında (seralar gibi) sensör baskılı devre kartlarının uygulama senaryoları daha karmaşıktır. Hava sıcaklığı ve nem, karbondioksit konsantrasyonu ve ışık yoğunluğu sensörleri için PCB'lerinin çoklu modül entegrasyon gereksinimlerine uyum sağlaması gerekir: Yüksek-hassas algılama çipi sinyal işleme devreleri taşıması, Bluetooth ve LoRa gibi düşük-güç tüketen kablosuz iletişim modülleriyle uyumlu olması ve ayrıca düşük-güç özelliklerine sahip olması gerekir - çoğu sera sensörü pil güç kaynağına dayanır ve pcb devre düzeni optimizasyonu enerji tüketimini etkili bir şekilde azaltabilir, ekipmanın ömrünü uzatabilir ve manuel pil maliyetini azaltabilir değiştirme. Hayvancılık ve kümes hayvanı yetiştirme ortamında, yetiştirme kümesindeki amonyak konsantrasyonunu ve hava kalitesini izlemek için kullanılan sensör pcb'nin, kimyasal korozyona karşı direncine odaklanması, amonyak gibi tahriş edici gazların devre kartına vereceği zarardan kaçınması ve izleme verilerinin sürekliliğini sağlaması gerekir.
Ayrıca su ürünleri alanında su sıcaklığını, çözünmüş oksijeni ve bulanıklığı izlemek için kullanılan sensör baskılı devre kartlarının da su geçirmez sızdırmazlık performansına sahip olması gerekir. Kısmen suya daldırılmış sensörlerin pcb'sinin kabuk ile sıkı bir su geçirmez yapı oluşturması gerekir ve aynı zamanda su kütlesinden gelen elektromanyetik paraziti dengelemek için özel bir devre düzeni kullanılır, su kalitesi verilerinin doğruluğunu sağlar ve suda yaşayan hayvanların büyüme ortamını düzenlemek için güvenilir bir temel sağlar.
2, Teknik özellikler tarımsal üretimi destekler, veri güvenilirliğini ve istikrarını artırır
Akıllı tarım sensörü pcb'nin teknik özellikleri, sensörün karmaşık tarımsal ortamlardaki performansını doğrudan belirler ve temel avantajları temel olarak üç açıdan yansıtılır:-parazit önleme yeteneği, çevresel uyumluluk ve sinyal iletim verimliliği.
Tarımsal üretim ortamında, tarım makinelerinin motor çalışması ve yüksek-yüksek gerilim iletim hatlarının radyasyonu gibi çok sayıda elektromanyetik girişim kaynağı bulunmaktadır. PCB'nin-parazit önleme yeteneğinin yetersiz olması, sensörlerin topladığı verilerde sapmaya yol açacaktır. Bu nedenle, akıllı tarım sensörü baskılı devre kartları yaygın olarak "topraklama izolasyonu" ve "koruyucu katman kapsamı" teknolojilerini kullanır: sinyal devresinin ve güç devresinin topraklama terminallerinin ayrılmasıyla, güç dalgalanmalarının sinyal alımı üzerindeki etkisi önlenir; Aynı zamanda, tarımsal üretimde hassas düzenleme ihtiyaçlarını karşılamak için toprak sıcaklığı, nem ve karbondioksit konsantrasyonu gibi önemli verilerin toplanmasının doğruluğunu garanti altına almak için pcb'nin yüzeyinde harici elektromanyetik radyasyonun girmesini engelleyen metal bir koruyucu katman kaplanmıştır.
Çevresel uyumluluk açısından akıllı tarım sensörü baskılı devre kartlarının yüksek sıcaklık, düşük sıcaklık, yüksek nem ve güçlü ultraviyole radyasyon gibi aşırı koşullarla başa çıkması gerekir. Örneğin Kuzey Çin'de tarlalardaki sıcaklık kışın daha düşük, yazın ise seranın içinde daha yüksek oluyor. FR-4 ile değiştirilmiş malzeme gibi pcb için kullanılan alt tabakanın, aşırı sıcaklıklar altında alt tabaka çatlaması veya lehim bağlantılarının ayrılması gibi sorunların olmayacağından emin olmak için geniş bir sıcaklık tolerans aralığına sahip olması gerekir; Aynı zamanda lehim maskesi katmanının uzun süre güneş ışığına maruz kalmasından kaynaklanan yaşlanmayı önlemek ve sensörün ömrünü uzatmak için pcb'nin lehim maskesi katmanı yüksek sıcaklığa dayanıklı ve UV'ye dayanıklı mürekkepten yapılmıştır.
Sinyal iletiminin verimliliği, tarımsal üretimin gerçek-zamanlı düzenlemesini sağlamanın anahtarıdır. Akıllı tarım sensörü pcb'si devre düzenini optimize eder, sinyal iletim yolunu kısaltır ve sinyal zayıflamasını azaltır. Örneğin, kablosuz iletim modülü ile veri toplama modülü arasında pcb, sensör tarafından toplanan verilerin hızlı bir şekilde bulut platformuna iletilmesini sağlayan "kısa yol, düşük empedanslı" kablolama yöntemini benimser. Çiftçiler, bir mobil uygulama aracılığıyla verileri gerçek zamanlı olarak görüntüleyebilir ve veri değişikliklerine göre sulama miktarını, gübreleme miktarını veya sera havalandırma durumunu zamanında ayarlayarak tarımsal üretimin dinamik ve doğru yönetimini sağlayabilir.