Sensor de temperatura para suelo

Los sensores de temperatura del suelo son dispositivos que miden la temperatura del suelo y funcionan basándose en el efecto termoeléctrico, o la propiedad de resistencia a los cambios de temperatura. En concreto, los sensores de temperatura del suelo más comunes son los sensores de termopar y los sensores de termistor.

Estos sensores suelen necesitar conectarse a un circuito de procesamiento de señales para convertir la señal eléctrica de salida en un valor de temperatura. De esta manera, los sensores de temperatura del suelo pueden monitorear los cambios de temperatura en el suelo en tiempo real, proporcionando datos cruciales para la producción agrícola, el monitoreo ambiental y otros campos.

Principio de funcionamiento de un sensor de temperatura del suelo típico.

1. Elemento sensor: El sensor contiene un elemento sensible a la temperatura, generalmente un detector de temperatura resistivo (RTD), un termistor o un termopar. La elección del material depende de la precisión requerida, el tiempo de respuesta y el rango de temperatura de funcionamiento del sensor. 

2. Construcción: El elemento sensor suele estar recubierto de un material que le permite entrar en contacto directo con el suelo, como un cable con una sonda que se inserta en el suelo hasta la profundidad deseada. La sonda suele estar hecha de un material resistente al entorno del suelo.

3. Circuito electrónico: El circuito electrónico convierte la resistencia o el voltaje de un elemento sensible a la temperatura en una lectura que corresponde a la temperatura del suelo. Esta conversión puede implicar amplificación, filtrado y calibración para garantizar una lectura precisa de la temperatura. 

4. Salida de datos: El sensor puede proporcionar salidas en diversas formas, como señales analógicas (p. ej., 4-20 mA), digitales (p. ej., SDI12, RS485 Modbus) o inalámbricas (p. ej., LoRa). La elección de la salida depende de las necesidades del usuario y del sistema con el que se combine.

5. Requisitos de alimentación: Los sensores requieren una fuente de alimentación externa o utilizan baterías o energía solar.

6. Rango de temperatura y precisión: La especificación del sensor definirá el rango de temperatura que puede medir de -40 °C a 80 °C y la precisión de estas mediciones (±0,5 °C, ±1 °C, etc.).

7. Resistencia ambiental: El sensor debe estar diseñado para soportar las condiciones ambientales del suelo, incluida la humedad, los productos químicos y los agentes biológicos, sin degradar su rendimiento.

8. Instalación y mantenimiento: Es posible que sea necesario instalar sensores a profundidades específicas en el suelo y que requieran mantenimiento periódico para garantizar un funcionamiento preciso y continuo.

Los sensores de temperatura del suelo tienen una amplia gama de escenarios de aplicación y aplicaciones en varios campos.

En primer lugar, en el ámbito agrícola, los sensores de temperatura del suelo desempeñan un papel fundamental. Permiten monitorear el crecimiento de los cultivos y ayudar a los agricultores a comprender mejor su evolución, lo que les permite ajustar el riego, la fertilización y otras medidas de gestión para mejorar el rendimiento y la calidad de los cultivos. Al monitorear la temperatura del suelo en tiempo real, los agricultores pueden comprender las condiciones del suelo con mayor precisión y desarrollar planes de siembra más científicos.

En segundo lugar, los sensores de temperatura del suelo también se utilizan ampliamente en el campo de la monitorización ambiental. Permiten monitorizar la temperatura en el interior y la superficie del suelo en tiempo real y subir los datos a la nube o a una base de datos. Esto ayuda a los monitores ambientales a comprender mejor el patrón de cambio de temperatura del suelo y a evaluar con mayor precisión su entorno térmico y la salud del ecosistema. Esto es fundamental para la protección del entorno ecológico y el mantenimiento del equilibrio ecológico.

Además, el sensor de temperatura del suelo también desempeña un papel importante en la silvicultura, la ganadería, la construcción urbana y la protección del medio ambiente. En el ámbito forestal, puede utilizarse para monitorizar la salud de los bosques; en el ámbito ganadero, puede ayudar a las personas a comprender mejor la salud de los animales; y en el ámbito de la construcción urbana y la protección del medio ambiente, puede proporcionar una base científica para la planificación urbana y la protección del medio ambiente.

Los sensores de temperatura del suelo también pueden utilizarse en combinación con otros tipos de sensores (como los de humedad) para proporcionar información más completa sobre el entorno edáfico. Juntos, estos sensores pueden formar un sistema de monitoreo del suelo que permite monitorear en tiempo real la temperatura, la humedad y otros parámetros del suelo, lo que facilita la toma de decisiones para la producción agrícola.

En general, los sensores de temperatura del suelo son un dispositivo importante de monitoreo agrícola y ambiental, y son una herramienta importante para la agricultura, la horticultura y el monitoreo ambiental porque la temperatura del suelo afecta el crecimiento y la salud de las plantas, la actividad de los organismos del suelo y el ciclo de los nutrientes.

Hoja de datos del sensor de temperatura y humedad del suelo

Manual de instrucciones de los sensores de temperatura y humedad del suelo NBL-S-THR V4.0.pdf