Low-cost microprocessed instrument for evaluating soil temperature profile

Abstract

-This paper describes a low-cost microprocessed instrument for in situ evaluating soil temperature profile ranging from -20.0°C to 99.9°C, and recording soil temperature data at eight depths from 2 to 128 cm. Of great importance in agriculture, soil temperature affects plant growth directly, and nutrient uptake as well as indirectly in soil water and gas flow, soil structure and nutrient availability. The developed instrument has potential applications in the soil science, when temperature monitoring is required. Results show that the instrument with its individual sensors guarantees ±0.25°C accuracy and 0.1°C resolution, making possible localized management changes within decision support systems. The instrument, based on complementary metal oxide semiconductor devices as well as thermocouples, operates in either automatic or non-automatic mode.Index terms: soil management equipment, thermal properties, microprocessors, sensors. INSTRUMENTO MICROPROCESSADO DE BAIXO CUSTO PARA AVALIAÇÃODA TEMPERATURA EM PERFIL DE SOLO RESUMO -Este artigo descreve um instrumento microprocessado de baixo custo para avaliação in situ da temperatura em perfil de solo na faixa de -20,0°C a 99,9°C com armazenagem de dados de até oito profundidades, de 2 a 128 centímetros. A temperatura do solo é de grande importância para o crescimento de plantas, absorção de nutrientes, fluxo de gases e estrutura. O instrumento desenvolvido encontra várias aplicações na área da ciência do solo, onde o monitoramento de temperatura do solo é requerido. Resultados mostram que a caracterização do instrumento e seus sensores individuais garantem uma acurácia de ±0,25°C e uma resolução de 1,0°C. Também proporciona a produtores ou pesquisadores a oportunidade do manejo localizado para sistemas de tomada de decisão. O instrumento é baseado em dispositivos semicondutores com tecnologia de óxido metálico complementar e termopares. E pode operar tanto no modo manual quanto no modo automático.