În valul de transformare de la agricultura tradițională la agricultura inteligentă, „percepția precisă” este o condiție prealabilă esențială pentru obținerea unor culturi de înaltă-calitate și randament-înalte și pentru utilizarea eficientă a resurselor. Componenta de bază care susține funcționarea stabilă și transmiterea precisă a datelor a diverșilor senzori agricoli este pcb-ul senzorului agricol inteligent. Deși nu intră în contact direct cu solul și culturile, este ca „centrul nervos” al senzorilor, conectându-se cu legături cheie, cum ar fi monitorizarea mediului și percepția stării de creștere, și devenind o piatră de temelie importantă pentru promovarea producției agricole de la „condus pe experiență” la „condus pe date”.
1, Adaptați-vă la diverse scenarii agricole și aveți nevoi diverse de percepție
Cerința de bază a agriculturii inteligente este obținerea de date cheie-în timp real și exacte în mediul de producție agricolă, iar diferențele funcționale ale senzorilor în diferite scenarii au prezentat cerințe diverse pentru adaptabilitatea plăcilor de circuite imprimate. În scenariul de plantare pe câmp, senzorii utilizați pentru a monitoriza temperatura solului, umiditatea, valoarea pH-ului și conductivitatea necesită PCB cu rezistență excelentă la coroziune și umiditate a solului. Deoarece senzorii sunt adesea îngropați în subteran sau aproape de suprafață, suprafața PCB trebuie tratată cu un strat special pentru a evita scurtcircuitele circuitelor cauzate de infiltrarea de sare și umiditate în sol. În același timp, conexiunea stabilă între modulul de achiziție de date și modulul de transmisie fără fir este asigurată pentru a se asigura că datele solului pot fi încărcate pe platforma cloud în timp real.
În agricultura de instalații (cum ar fi serele), scenariile de aplicare ale plăcilor cu circuite imprimate cu senzori sunt mai complexe. Pentru senzorii de temperatură și umiditate a aerului, concentrația de dioxid de carbon și intensitatea luminii, PCB-ul lor trebuie să se adapteze la cerințele de integrare cu mai multe module: trebuie să transporte circuite de procesare a semnalului cu cip de detectare de înaltă-precizie, să fie compatibil cu modulele de comunicații fără fir-de putere redusă, cum ar fi Bluetooth și LoRa și, de asemenea, să aibă caracteristici de-putere scăzută {{4}, sursa de alimentare cu circuite de optimizare a circuitului de seră și cea mai mare posibilitate de optimizare a circuitului de alimentare a computerului. reduce în mod eficient consumul de energie, extinde ciclul de viață al echipamentului și reduce costul înlocuirii manuale a bateriei. În scena de creștere a animalelor și a păsărilor de curte, pcb-ul senzorului utilizat pentru a monitoriza concentrația de amoniac și calitatea aerului din crescătoria trebuie să se concentreze asupra rezistenței sale la coroziunea chimică, să evite deteriorarea plăcii de circuite cauzate de gaze iritante, cum ar fi amoniacul și să asigure continuitatea datelor de monitorizare.
În plus, în domeniul acvaculturii, plăcile de circuite imprimate cu senzori utilizate pentru a monitoriza temperatura apei, oxigenul dizolvat și turbiditatea trebuie, de asemenea, să aibă performanță de etanșare rezistentă la apă. PCB-ul senzorilor parțial scufundați trebuie să formeze o structură etanșă impermeabilă cu carcasa și, în același timp, se utilizează un circuit special pentru a compensa interferența electromagnetică din corpul de apă, asigurând acuratețea datelor despre calitatea apei și oferind o bază fiabilă pentru reglarea mediului de creștere al animalelor acvatice.
2, Caracteristicile tehnice susțin producția agricolă, sporesc fiabilitatea și stabilitatea datelor
Caracteristicile tehnice ale pcb-ului senzorului agricol inteligent determină în mod direct performanța senzorului în medii agricole complexe, iar avantajele sale de bază sunt reflectate în principal în trei aspecte: capacitatea anti-interferențe, adaptabilitatea la mediu și eficiența transmisiei semnalului.
Există un număr mare de surse de interferență electromagnetică în mediul de producție agricolă, cum ar fi funcționarea cu motor a mașinilor agricole și radiația liniilor de transmisie de -înaltă tensiune. Dacă capacitatea anti-interferență a PCB este insuficientă, aceasta va duce la abateri în datele colectate de senzori. Din acest motiv, plăcile de circuite imprimate cu senzori pentru agricultură inteligentă folosesc în mod obișnuit tehnologiile de „izolare la pământ” și „acoperire a stratului de ecranare”: prin separarea bornelor de împământare ale circuitului de semnal și ale circuitului de alimentare, se evită impactul fluctuațiilor de putere asupra achiziției semnalului; În același timp, un strat de ecranare metalic este acoperit pe suprafața PCB pentru a bloca intrarea radiației electromagnetice externe, asigurând acuratețea colectării datelor cheie, cum ar fi temperatura solului, umiditatea și concentrația de dioxid de carbon, pentru a satisface nevoile de reglementare precisă în producția agricolă.
În ceea ce privește adaptabilitatea la mediu, plăcile de circuite imprimate cu senzori pentru agricultură inteligentă trebuie să facă față condițiilor extreme, cum ar fi temperatură ridicată, temperatură scăzută, umiditate ridicată și radiații ultraviolete puternice. De exemplu, în nordul Chinei, temperatura în câmp este mai scăzută iarna și mai mare în interiorul serei vara. Substratul utilizat pentru PCB, cum ar fi materialul modificat FR-4, trebuie să aibă o gamă largă de toleranță la temperatură pentru a se asigura că nu vor exista probleme cum ar fi fisurarea substratului sau desprinderea îmbinărilor de lipire la temperaturi extreme; În același timp, stratul de mască de lipit al pcb-ului este realizat din cerneală rezistentă la temperaturi ridicate și UV, pentru a preveni îmbătrânirea stratului de mască de lipit cauzată de expunerea pe termen lung la lumina soarelui și pentru a prelungi durata de viață a senzorului.
Eficiența transmisiei semnalului este cheia pentru asigurarea-reglării în timp real a producției agricole. PCB-ul inteligent al senzorului agricol optimizează structura circuitului, scurtează calea de transmisie a semnalului și reduce atenuarea semnalului. De exemplu, între modulul de transmisie fără fir și modulul de achiziție de date, PCB adoptă o metodă de cablare cu „cale scurtă, impedanță scăzută”, care permite ca datele colectate de senzor să fie transmise rapid către platforma cloud. Fermierii pot vizualiza datele în timp real printr-o aplicație mobilă și pot ajusta cantitatea de irigare, cantitatea de fertilizare sau starea ventilației în seră în timp util, în funcție de modificările datelor, realizând un management dinamic și precis al producției agricole.