I vågen av omvandling från traditionellt jordbruk till smart jordbruk är "exakt uppfattning" en nyckelförutsättning för att uppnå grödor med hög-kvalitet och hög-avkastning och effektivt resursutnyttjande. Kärnkomponenten som stöder stabil drift och exakt dataöverföring av olika jordbrukssensorer är den smarta jordbrukssensorns PCB. Även om den inte kommer i direkt kontakt med jord och grödor, är den som sensorernas "nervcentrum", kopplar ihop med nyckellänkar som miljöövervakning och uppfattning om tillväxttillstånd, och blir en viktig hörnsten för att främja jordbruksproduktion från "upplevelsedriven" till "datadriven".
1, Anpassa sig till olika jordbruksscenarier och bära olika uppfattningsbehov
Kärnkravet för smart jordbruk är att erhålla -realtid och korrekt nyckeldata i jordbruksproduktionsmiljön, och de funktionella skillnaderna mellan sensorer i olika scenarier har ställt olika krav på anpassningsförmågan hos kretskort. I fältplanteringsscenariot kräver sensorer som används för att övervaka marktemperatur, luftfuktighet, pH-värde och konduktivitet PCB med utmärkt motståndskraft mot markkorrosion och fukt. Eftersom sensorer ofta är nedgrävda under jord eller nära ytan behöver PCB-ytan behandlas med en speciell beläggning för att undvika kortslutningar orsakade av salt- och fuktinfiltration i marken. Samtidigt säkerställs den stabila anslutningen mellan datainsamlingsmodulen och den trådlösa överföringsmodulen för att säkerställa att markdata kan laddas upp till molnplattformen i realtid.
Inom anläggningsjordbruk (som växthus) är tillämpningsscenarierna för sensortryckta kretskort mer komplexa. För sensorer för lufttemperatur och luftfuktighet, koldioxidkoncentration och ljusintensitet, måste deras PCB anpassa sig till kraven för integration av flera moduler: den måste bära hög-precisionsdetektering av chipsignalbehandlingskretsar, vara kompatibel med trådlösa kommunikationsmoduler med låg-effekt som Bluetooth och LoRa, och även ha låg-batteriströmförsörjning på PC:n och de flesta strömkretsar för växthusströmkretsar} {{4} optimering kan effektivt minska energiförbrukningen, förlänga utrustningens livscykel och minska kostnaden för manuellt batteribyte. I boskaps- och fjäderfäuppfödningsscenen måste sensorns PCB som används för att övervaka ammoniakkoncentrationen och luftkvaliteten i avelshuset fokusera på dess motståndskraft mot kemisk korrosion, undvika skador på kretskortet orsakade av irriterande gaser som ammoniak och säkerställa kontinuiteten i övervakningsdata.
Dessutom, inom vattenbruksområdet, måste sensorkretskort som används för att övervaka vattentemperatur, löst syre och grumlighet också ha vattentät tätningsprestanda. PCB för delvis nedsänkta sensorer måste bilda en tät vattentät struktur med skalet, och samtidigt används en speciell kretslayout för att kompensera för elektromagnetiska störningar från vattenkroppen, vilket säkerställer noggrannheten av vattenkvalitetsdata och ger en tillförlitlig grund för att reglera tillväxtmiljön för vattenlevande djur.
2, Tekniska funktioner stöder jordbruksproduktion, förbättrar datatillförlitlighet och stabilitet
De tekniska egenskaperna hos smarta jordbrukssensorer bestämmer direkt sensorns prestanda i komplexa jordbruksmiljöer, och dess kärnfördelar återspeglas huvudsakligen i tre aspekter: anti-interferensförmåga, miljöanpassningsförmåga och signalöverföringseffektivitet.
Det finns ett stort antal elektromagnetiska störningskällor i jordbruksproduktionsmiljön, till exempel motordrift av jordbruksmaskiner och strålning från hög-transmissionsledningar. Om anti-störningsförmågan hos PCB är otillräcklig kommer det att leda till avvikelser i data som samlas in av sensorer. Av denna anledning använder smarta jordbrukssensortryckta kretskort vanligen tekniker för "jordisolering" och "skyddande lagertäckning": genom att separera jordningsterminalerna för signalkretsen och kraftkretsen undviks effekten av effektfluktuationer på signalinsamlingen; Samtidigt täcks ett metallavskärmande lager på kretskortets yta för att blockera extern elektromagnetisk strålning från att komma in, vilket säkerställer noggrannheten i nyckeldatainsamlingen såsom marktemperatur, luftfuktighet och koldioxidkoncentration för att möta behoven av exakt reglering inom jordbruksproduktion.
När det gäller miljöanpassning måste smarta kretskort för jordbrukssensorer klara extrema förhållanden som hög temperatur, låg temperatur, hög luftfuktighet och stark ultraviolett strålning. Till exempel i norra Kina är temperaturen på fälten lägre på vintern och högre inne i växthuset på sommaren. Substratet som används för PCB, t.ex. FR-4 modifierat material, måste ha ett brett temperaturtoleransintervall för att säkerställa att det inte kommer att uppstå några problem som att substratet spricker eller lossnar lödfogen under extrema temperaturer; Samtidigt är lödmaskskiktet på PCB tillverkat av högtemperaturbeständigt och UV-beständigt bläck för att förhindra åldrande av lödmaskskiktet orsakat av långvarig exponering för solljus och förlänga sensorns livslängd.
Effektiviteten i signalöverföringen är nyckeln till att säkerställa-realtidsreglering av jordbruksproduktionen. Den smarta jordbrukssensorns PCB optimerar kretslayouten, förkortar signalöverföringsvägen och minskar signaldämpningen. Till exempel, mellan den trådlösa överföringsmodulen och datainsamlingsmodulen, antar kretskortet en "kort väg, låg impedans" ledningsmetod, vilket gör att data som samlas in av sensorn snabbt kan överföras till molnplattformen. Jordbrukare kan se data i realtid via en mobilapp och justera bevattningsmängden, gödslingsmängden eller växthusventilationsstatus i rätt tid enligt dataförändringarna, vilket uppnår en dynamisk och korrekt hantering av jordbruksproduktionen.