En l'onada de transformació de l'agricultura tradicional a l'agricultura intel·ligent, la "percepció precisa" és un requisit previ clau per aconseguir cultius d'alta-qualitat i alt-rendiment i una utilització eficient dels recursos. El component bàsic que admet el funcionament estable i la transmissió precisa de dades de diversos sensors agrícoles és el PCB del sensor agrícola intel·ligent. Tot i que no entra directament en contacte amb el sòl i els cultius, és com el "centre neuràlgic" dels sensors, connectant-se amb enllaços clau com el monitoratge ambiental i la percepció de l'estat del creixement, i esdevenint una pedra angular important per promoure la producció agrícola des de "l'experiència" fins a la "d'informació".
1, Adaptar-se a diversos escenaris agrícoles i portar necessitats de percepció diverses
El requisit bàsic de l'agricultura intel·ligent és obtenir dades clau-en temps real i precises en l'entorn de producció agrícola, i les diferències funcionals dels sensors en diferents escenaris han plantejat diversos requisits per a l'adaptabilitat de les plaques de circuit imprès. En l'escenari de plantació de camp, els sensors utilitzats per controlar la temperatura del sòl, la humitat, el valor del pH i la conductivitat requereixen PCB amb una excel·lent resistència a la corrosió i la humitat del sòl. Com que els sensors solen estar enterrats sota terra o prop de la superfície, la superfície de la PCB s'ha de tractar amb un recobriment especial per evitar curtcircuits de circuit causats per la infiltració de sal i humitat al sòl. Al mateix temps, es garanteix la connexió estable entre el mòdul d'adquisició de dades i el mòdul de transmissió sense fil per garantir que les dades del sòl es puguin carregar a la plataforma de núvol en temps real.
En l'agricultura d'instal·lacions (com els hivernacles), els escenaris d'aplicació de les plaques de circuits impresos amb sensors són més complexos. Per als sensors de temperatura i humitat de l'aire, concentració de diòxid de carboni i intensitat de la llum, la seva PCB s'ha d'adaptar als requisits d'integració de diversos mòduls: ha de portar circuits de processament de senyal de xip de detecció d'alta-precisió, ser compatible amb mòduls de comunicació sense fils de-potència baixa, com ara Bluetooth i LoRa, i també tenir característiques de baixa-potència-font de potència d'efecte hivernacle i optimització del circuit de la bateria dels sensors d'efecte hivernacle i la majoria de la distribució de la bateria del PC reduir eficaçment el consum d'energia, allargar el cicle de vida de l'equip i reduir el cost de la substitució manual de la bateria. A l'escena de la cria de bestiar i aus de corral, el PCB del sensor utilitzat per controlar la concentració d'amoníac i la qualitat de l'aire a la casa de cria ha de centrar-se en la seva resistència a la corrosió química, evitar danys a la placa de circuit causat per gasos irritants com l'amoníac i garantir la continuïtat de les dades de control.
A més, en el camp de l'aqüicultura, les plaques de circuits impresos amb sensors que s'utilitzen per controlar la temperatura de l'aigua, l'oxigen dissolt i la terbolesa també han de tenir un rendiment de segellat impermeable. El PCB dels sensors parcialment submergits ha de formar una estructura impermeable estanca amb la carcassa i, al mateix temps, s'utilitza un disseny especial de circuits per compensar la interferència electromagnètica del cos d'aigua, garantint la precisió de les dades de qualitat de l'aigua i proporcionant una base fiable per regular l'entorn de creixement dels animals aquàtics.
2, les característiques tècniques donen suport a la producció agrícola, milloren la fiabilitat i l'estabilitat de les dades
Les característiques tècniques de la PCB del sensor agrícola intel·ligent determinen directament el rendiment del sensor en entorns agrícoles complexos, i els seus avantatges principals es reflecteixen principalment en tres aspectes: capacitat anti-interferències, adaptabilitat ambiental i eficiència de transmissió del senyal.
Hi ha un gran nombre de fonts d'interferència electromagnètica a l'entorn de producció agrícola, com ara el funcionament del motor de la maquinària agrícola i la radiació de les línies de transmissió d'alta -tensió. Si la capacitat anti-interferència de la PCB és insuficient, provocarà una desviació en les dades recollides pels sensors. Per aquest motiu, les plaques de circuits impresos amb sensors d'agricultura intel·ligent utilitzen habitualment tecnologies d'"aïllament de terra" i "cobertura de capa de blindatge": separant els terminals de terra del circuit de senyal i el circuit d'alimentació, s'evita l'impacte de les fluctuacions de potència en l'adquisició del senyal; Al mateix temps, es cobreix una capa de blindatge metàl·lic a la superfície de la PCB per bloquejar l'entrada de radiació electromagnètica externa, garantint la precisió de la recollida de dades clau, com ara la temperatura del sòl, la humitat i la concentració de diòxid de carboni per satisfer les necessitats de regulació precisa en la producció agrícola.
Pel que fa a l'adaptabilitat ambiental, les plaques de circuit imprès amb sensors d'agricultura intel·ligent han de fer front a condicions extremes com ara alta temperatura, baixa temperatura, alta humitat i una forta radiació ultraviolada. Per exemple, al nord de la Xina, la temperatura als camps és més baixa a l'hivern i més alta a l'hivernacle a l'estiu. El substrat utilitzat per a PCB, com el material modificat FR-4, ha de tenir un ampli rang de tolerància a la temperatura per assegurar-se que no hi haurà problemes com l'esquerda del substrat o el despreniment de la junta de soldadura a temperatures extremes; Al mateix temps, la capa de màscara de soldadura del PCB està feta de tinta resistent a altes temperatures i UV per evitar l'envelliment de la capa de màscara de soldadura causada per l'exposició a llarg termini a la llum solar i allargar la vida útil del sensor.
L'eficiència de la transmissió del senyal és la clau per garantir la regulació-en temps real de la producció agrícola. La PCB del sensor d'agricultura intel·ligent optimitza la disposició del circuit, escurça el camí de transmissió del senyal i redueix l'atenuació del senyal. Per exemple, entre el mòdul de transmissió sense fil i el mòdul d'adquisició de dades, la PCB adopta un mètode de cablejat de "camí curt, baixa impedància", que permet que les dades recollides pel sensor es transmetin ràpidament a la plataforma del núvol. Els agricultors poden veure les dades en temps real mitjançant una aplicació mòbil i ajustar la quantitat de reg, la quantitat de fertilització o l'estat de ventilació de l'hivernacle de manera oportuna segons els canvis de dades, aconseguint una gestió dinàmica i precisa de la producció agrícola.