[发明专利]接触式物体含水量感测装置及感测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种物体含水量感测装置及方法，特别是涉及一种接触物体以感测物体的含水量的感测装置及感测方法。

背景技术

先前技术的接触式含水量传感器的类型包括下列数种：(1)在感测组件为一绝缘基板上刻录电路，并在基板表面配置一化学物质，如高分子材质，以借由化学物质的化学变化以呈现感测组件所处环境的含水量。(2)利用陶瓷材质配合电路设计来制作感测组件，将陶瓷多孔的吸水特性结合电量传导率调整技术，以借由水分吸收量引发的物质的电量传导率变化，推算出感测组件所在环境的含水量。(3)将电解液的离子传导技术结合于感测组件，借由感测组件的水份吸收量来影响电解液的离子传导率变化，并借此变化推算出感测组件所在环境的含水量。(4)感测组件结合热传导技术，借由水吸收热量的特性，借由水分吸收量引发的物质热传导率变化，推算出感测组件所在环境的含水量。

然而，表面配置化学物质的感测组件，其是将两个电性极片结合化学物质，再将电性极片与化学物质结合于绝缘基板的电路，令其结合一体，工序复杂度相当的高。相同的，电解液技术的感测组件亦需配置适当的电解液以结合感测组件，同时需分析电解液的离子传导率，此类感测组件的制作复杂度皆不低，成本亦不菲。其次，组件表面配置化学物质的接触式含水量传感器，其需以接触方式感测目标物含水量，如土地含水量、粉状物含水量，然而此等化学物质会因长时间接触目标物，而引发不必要的化学反应，导致化学物质劣化(化学物质变质、脆化、粉化...等)的情形产生。相同的，陶瓷材质的感测组件于长期接触目标物，乃全天候感测目标物含水量，因此组件的陶瓷部位也容易有劣化情形发生，如脆化或粉化，导致组件寿命的降低，且组件在感测含水量时其稳定性亦不足。其三，接触式传感器常应用于感测土壤含水量，而组件寿命的低下与组件的劣化，导致此类接触式传感器难以应用于长期感测土壤含水量的感测作业，而且一但组件劣化情形发生，感测到的含水量数据必为异常不可用，故无法精确的量测土壤水分含量。其四，如土壤这类的目标物，其内含液体的成份较为复杂，然此类液体亦含有水份，但现今的含水量传感器多会排除此等非纯水类的成份，所量测出的含水量亦有待商确。

由此可见，上述现有的接触式物体含水量感测装置及感测方法在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何提供不易劣化，且能以接触方式长期监测目标物水分含量或含水量的含水量传感器，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种适用于接触感测目标物的含水量的物体含水量感测装置及感测方法。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种接触式物体含水量感测装置，其包括：一感测单元，其包括一基板与一铜箔，该铜箔配置于该基板上，该感测单元用以接触一目标物，该铜箔受电而形成一等效电容；一电力单元，用以电性连接该感测单元并供电予该铜箔；以及一运算单元，电性连接该感测单元，用以分析该等效电容的电容值，以计算出该目标物的含水量。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的接触式物体含水量感测装置，其还包括一存储单元，该存储单元储存多个频率数据与其对应的多个含水量数据，该运算单元分析该等效电容的充放电信号，将该充放电信号转换成一脉冲信号，再将该脉冲信号转换成一频率信号，再利用该频率信号对比该等频率数据，依据该等含水量数据以计算出该目标物的含水量。

前述的接触式物体含水量感测装置，其中所述的感测单元更配置有一保护层，该保护层配置于该铜箔表面。

前述的接触式物体含水量感测装置，其还包括一存储单元，电性连接该感测单元，其记录一电容边界数据，该运算单元在该电容值符合该电容边界数据时，计算出该目标物的含水量。

前述的接触式物体含水量感测装置，其还包括一提示单元和一存储单元，分别电性连接该感测单元，该存储单元储存有多个提示条件，当该运算单元判定该目标物的含水量符合该等提示条件中的一目标提示条件时，以利用该提示单元输出对应该目标提示条件的一提示信号。