Vo vlne transformácie z tradičného poľnohospodárstva na inteligentné poľnohospodárstvo je „presné vnímanie“ kľúčovým predpokladom na dosiahnutie vysoko{0}}kvalitných a vysoko{1}}výnosných plodín a efektívneho využívania zdrojov. Základným komponentom, ktorý podporuje stabilnú prevádzku a presný prenos údajov rôznych poľnohospodárskych senzorov, je doska inteligentného poľnohospodárskeho senzora. Aj keď nie je v priamom kontakte s pôdou a plodinami, je ako „nervové centrum“ senzorov, spája sa s kľúčovými prepojeniami, ako je monitorovanie životného prostredia a vnímanie stavu rastu, a stáva sa dôležitým základným kameňom na podporu poľnohospodárskej výroby od „riadenej skúsenosťami“ k „riadenej údajmi“.
1, Prispôsobte sa rôznym poľnohospodárskym scenárom a nesú rôzne potreby vnímania
Základnou požiadavkou inteligentného poľnohospodárstva je získavanie{0}}presných kľúčových údajov v reálnom čase v prostredí poľnohospodárskej výroby a funkčné rozdiely snímačov v rôznych scenároch kladú rôzne požiadavky na prispôsobivosť dosiek plošných spojov. V scenári výsadby na poli vyžadujú senzory používané na monitorovanie teploty pôdy, vlhkosti, hodnoty pH a vodivosti PCB s vynikajúcou odolnosťou voči korózii pôdy a vlhkosti. Keďže snímače sú často zakopané pod zemou alebo blízko povrchu, povrch dosky plošných spojov musí byť ošetrený špeciálnym náterom, aby sa predišlo skratom v obvode spôsobenom infiltráciou soli a vlhkosti do pôdy. Zároveň je zabezpečené stabilné spojenie medzi modulom zberu dát a modulom bezdrôtového prenosu, aby sa zabezpečilo nahrávanie pôdnych dát do cloudovej platformy v reálnom čase.
V poľnohospodárstve zariadení (ako sú skleníky) sú aplikačné scenáre dosiek plošných spojov snímačov zložitejšie. V prípade snímačov teploty a vlhkosti vzduchu, koncentrácie oxidu uhličitého a intenzity svetla sa ich PCB musí prispôsobiť požiadavkám na integráciu viacerých modulov: musí niesť vysoko{1}}precízne obvody na spracovanie signálu čipu na detekciu, musí byť kompatibilná s nízko{2}}modulmi bezdrôtovej komunikácie, ako sú Bluetooth a LoRa, a tiež má nízke -charakteristiky výkonu - dokáže najefektívnejšie napájať snímače energie v skleníku, predlžovať životnosť batérie počítača. cyklu a znížite náklady na manuálnu výmenu batérie. Na scéne chovu hospodárskych zvierat a hydiny sa senzorová doska používaná na monitorovanie koncentrácie amoniaku a kvality vzduchu v chove musí zamerať na svoju odolnosť voči chemickej korózii, vyhnúť sa poškodeniu dosky plošných spojov spôsobenej dráždivými plynmi, ako je napríklad amoniak, a zabezpečiť kontinuitu monitorovacích údajov.
Okrem toho v oblasti akvakultúry musia mať dosky plošných spojov senzorov používané na monitorovanie teploty vody, rozpusteného kyslíka a zákalu vodotesné tesnenie. Doska plošných spojov čiastočne ponorených senzorov musí tvoriť tesnú vodotesnú štruktúru s plášťom a zároveň sa používa špeciálne usporiadanie obvodov na kompenzáciu elektromagnetického rušenia z vodného útvaru, čím sa zabezpečuje presnosť údajov o kvalite vody a poskytuje spoľahlivý základ pre reguláciu prostredia rastu vodných živočíchov.
2, Technické funkcie podporujú poľnohospodársku výrobu, zvyšujú spoľahlivosť a stabilitu údajov
Technické charakteristiky inteligentného poľnohospodárskeho senzora PCB priamo určujú výkon senzora v zložitých poľnohospodárskych prostrediach a jeho hlavné výhody sa odrážajú najmä v troch aspektoch: schopnosť odolávať-rušeniu, adaptabilita na životné prostredie a účinnosť prenosu signálu.
V prostredí poľnohospodárskej výroby existuje veľké množstvo zdrojov elektromagnetického rušenia, ako napríklad prevádzka motora poľnohospodárskych strojov a žiarenie vysokonapäťových prenosových vedení. Ak je schopnosť dosky plošných spojov proti-rušeniu nedostatočná, povedie to k odchýlke v údajoch zhromaždených senzormi. Z tohto dôvodu dosky plošných spojov inteligentného poľnohospodárskeho senzora bežne používajú technológie „izolácie uzemnenia“ a „pokrytie tieniacej vrstvy“: oddelením uzemňovacích svoriek signálového obvodu a napájacieho obvodu sa zabráni vplyvu kolísania výkonu na získavanie signálu; Zároveň je na povrchu dosky plošných spojov pokrytá kovová tieniaca vrstva, ktorá blokuje vstup vonkajšieho elektromagnetického žiarenia, čím sa zaisťuje presnosť zberu kľúčových údajov, ako je teplota pôdy, vlhkosť a koncentrácia oxidu uhličitého, aby sa splnili potreby presnej regulácie v poľnohospodárskej výrobe.
Pokiaľ ide o adaptabilitu na životné prostredie, dosky s plošnými spojmi s inteligentnými poľnohospodárskymi senzormi sa musia vyrovnať s extrémnymi podmienkami, ako je vysoká teplota, nízka teplota, vysoká vlhkosť a silné ultrafialové žiarenie. Napríklad v severnej Číne je teplota na poliach v zime nižšia a vo vnútri skleníka v lete vyššia. Substrát použitý pre PCB, ako je modifikovaný materiál FR-4, musí mať široký rozsah teplotnej tolerancie, aby sa zabezpečilo, že nedôjde k problémom, ako je praskanie substrátu alebo oddelenie spájkovaného spoja pri extrémnych teplotách; Vrstva spájkovacej masky dosky plošných spojov je zároveň vyrobená z atramentu odolného voči vysokej teplote a UV žiareniu, aby sa zabránilo starnutiu vrstvy spájkovacej masky spôsobenému dlhodobým vystavením slnečnému žiareniu a predĺžila sa životnosť snímača.
Efektívnosť prenosu signálu je kľúčom k zaisteniu{0}}regulácie poľnohospodárskej výroby v reálnom čase. Inteligentný poľnohospodársky senzor PCB optimalizuje rozloženie obvodu, skracuje cestu prenosu signálu a znižuje útlm signálu. Napríklad medzi modulom bezdrôtového prenosu a modulom zberu dát PCB používa metódu zapojenia „krátka cesta, nízka impedancia“, ktorá umožňuje rýchly prenos údajov zozbieraných senzorom do cloudovej platformy. Poľnohospodári si môžu údaje prezerať v reálnom čase prostredníctvom mobilnej aplikácie a podľa zmien údajov včas upravovať množstvo závlahy, množstvo hnojenia či stav vetrania skleníka, čím sa dosiahne dynamické a presné riadenie poľnohospodárskej výroby.