Perinteisestä maataloudesta älykkääseen maatalouteen siirtyvässä aallossa "tarkka havainnointi" on keskeinen edellytys korkealaatuisten ja korkeatasoisten-satojen sekä resurssien tehokkaan käytön saavuttamiselle. Ydinkomponentti, joka tukee erilaisten maatalousanturien vakaata toimintaa ja tarkkaa tiedonsiirtoa, on älykäs maatalouden anturipiirilevy. Vaikka se ei ole suorassa kosketuksessa maaperään ja kasveihin, se on kuin anturien "hermokeskus", joka yhdistää keskeisiin linkkeihin, kuten ympäristön seurantaan ja kasvutilan havaitsemiseen, ja siitä tulee tärkeä kulmakivi maataloustuotannon edistämisessä "kokemusperäisestä" "tietovetoiseksi".
1, Sopeudu erilaisiin maatalousskenaarioihin ja vastaa erilaisiin käsitystarpeisiin
Älykkään maatalouden ydinvaatimus on saada reaaliaikaista ja tarkkaa avaintietoa maataloustuotantoympäristössä, ja antureiden toiminnalliset erot eri skenaarioissa ovat asettaneet erilaisia vaatimuksia painettujen piirilevyjen sopeutumiskyvylle. Peltoistutusskenaariossa maaperän lämpötilan, kosteuden, pH-arvon ja johtavuuden valvontaan käytettävät anturit vaativat piirilevyn, joka kestää erinomaisesti maaperän korroosiota ja kosteutta. Koska anturit on usein haudattu maan alle tai lähelle pintaa, piirilevyn pinta on käsiteltävä erityisellä pinnoitteella, jotta vältytään oikosulkuilta, jotka johtuvat suolan ja kosteuden imeytymisestä maaperään. Samalla varmistetaan vakaa yhteys tiedonkeruumoduulin ja langattoman siirtomoduulin välillä, jotta maaperädataa voidaan ladata pilvialustaan reaaliajassa.
Laitosviljelyssä (kuten kasvihuoneissa) anturipainettujen piirilevyjen käyttöskenaariot ovat monimutkaisempia. Ilman lämpötilan ja kosteuden, hiilidioksidipitoisuuden ja valon intensiteetin antureiden PCB:n on mukauduttava usean moduulin integrointivaatimuksiin: sen on sisällettävä korkean-tarkkuuden tunnistussirun signaalinkäsittelypiirit, oltava yhteensopiva pienitehoisten langattomien viestintämoduulien, kuten Bluetoothin ja LoRa, kanssa, ja sillä on myös alhaiset-b-virtalähdepiirit, useimpien pc-virtalähteiden ominaisuudet {{4}. asettelun optimointi voi vähentää tehokkaasti energiankulutusta, pidentää laitteiden elinkaarta ja vähentää manuaalisen akun vaihdon kustannuksia. Karjan ja siipikarjan kasvatuksessa ammoniakkipitoisuutta ja ilmanlaatua valvovan anturipiirilevyn on keskityttävä kemiallisen korroosionkestävyyteen, vältettävä ärsyttävien kaasujen, kuten ammoniakin, aiheuttamat vauriot piirilevylle ja varmistettava seurantatietojen jatkuvuus.
Lisäksi vesiviljelyn alalla veden lämpötilan, liuenneen hapen ja sameuden valvontaan käytettävillä painetun anturipiirilevyillä on myös oltava vedenpitävä tiivistyskyky. Osittain upotettujen antureiden piirilevyn tulee muodostaa tiivis vesitiivis rakenne kuoren kanssa, ja samalla erityisellä piiriasetelmalla käytetään kompensoimaan vesistön aiheuttamia sähkömagneettisia häiriöitä, mikä varmistaa veden laatutietojen tarkkuuden ja tarjoaa luotettavan perustan vesieläinten kasvuympäristön säätelylle.
2, Tekniset ominaisuudet tukevat maataloustuotantoa, parantavat tietojen luotettavuutta ja vakautta
Älykkään maatalouden anturipiirilevyn tekniset ominaisuudet määräävät suoraan anturin suorituskyvyn monimutkaisissa maatalousympäristöissä, ja sen keskeiset edut näkyvät pääasiassa kolmessa näkökohdassa: -häiriönestokyky, sopeutumiskyky ympäristöön ja signaalinsiirron tehokkuus.
Maatalouden tuotantoympäristössä on suuri määrä sähkömagneettisten häiriöiden lähteitä, kuten maatalouskoneiden moottoritoiminta ja suurjännitesiirtolinjojen säteily. Jos pcb:n häiriönestokyky on riittämätön, se johtaa poikkeamiin antureiden keräämissä tiedoissa. Tästä syystä älykkäissä maataloustunnistimissa painetuissa piirilevyissä käytetään yleisesti "maadoituseristys"- ja "suojauskerroksen peitto" -tekniikoita: erottamalla signaalipiirin ja tehopiirin maadoitusliittimet vältetään tehonvaihteluiden vaikutus signaalin hankintaan; Samanaikaisesti piirilevyn pinnalle on päällystetty metallisuojakerros, joka estää ulkoisen sähkömagneettisen säteilyn pääsyn sisään ja varmistaa avaintietojen, kuten maaperän lämpötilan, kosteuden ja hiilidioksidipitoisuuden, keruun tarkkuuden maataloustuotannon tarkan säätelyn tarpeisiin.
Ympäristöön sopeutuvuuden kannalta älykkäiden maatalousantureiden painettujen piirilevyjen on kestettävä äärimmäisiä olosuhteita, kuten korkea lämpötila, matala lämpötila, korkea kosteus ja voimakas ultraviolettisäteily. Esimerkiksi Pohjois-Kiinassa pelloilla lämpötila on matalampi talvella ja korkeampi kasvihuoneessa kesällä. PCB:lle käytetyn alustan, kuten FR-4-muokatun materiaalin, on oltava laaja lämpötilatoleranssialue, jotta voidaan varmistaa, ettei alustan halkeilua tai juotosliitoksen irtoamista esiinny äärimmäisissä lämpötiloissa. Samanaikaisesti PCB:n juotosmaskikerros on valmistettu korkeita lämpötiloja kestävästä ja UV-kestävästä musteesta, joka estää juotosmaskikerroksen ikääntymisen pitkäaikaisen auringonvalon vaikutuksesta ja pidentää anturin käyttöikää.
Signaalinsiirron tehokkuus on avain{0}}maataloustuotannon reaaliaikaisen säätelyn varmistamiseen. Älykäs maatalouden anturipiirilevy optimoi piiriasettelun, lyhentää signaalin siirtotietä ja vähentää signaalin vaimennusta. Esimerkiksi langattoman siirtomoduulin ja tiedonkeruumoduulin välillä PCB ottaa käyttöön "lyhyen polun, matalan impedanssin" johdotusmenetelmän, joka mahdollistaa anturin keräämien tietojen nopean siirtämisen pilvialustaan. Viljelijät voivat tarkastella tietoja reaaliajassa mobiilisovelluksen kautta ja säätää kastelumäärää, lannoitusmäärää tai kasvihuoneen ilmanvaihdon tilaa oikea-aikaisesti tietojen muutosten mukaan, jolloin maataloustuotannon hallinta on dynaamista ja tarkkaa.