土壤传感器的制作方法

土壤传感器
1.相关申请的交叉引用
2.本技术是基于2021年2月8日申请的日本专利申请第2021-018325号及日本专利申请第2021-018324号、2021年8月16日申请的日本专利申请第2021-132203号及日本专利申请第2021-132202号的申请，将其记载内容引用于此。
技术领域
3.本公开涉及土壤传感器。


背景技术：

4.以往，例如在专利文献1中提出了抑制测定土壤的水分量的装置。具体而言，装置具备折返传输线路及电路部。
5.折返传输线路具有平行地配置的第一直线状部及第二直线状部、使各直线状部中的一端侧为一体的折返部以及配置于各直线状部之间并且与各直线状部平行地配置的直线状导体。
6.电路部向折返传输线路供给规定的频率的频率信号，并且基于从折返传输线路获得的频率信号获得土壤的介电常数。另外，电路部使用介电常数的信息获取土壤的水分量。
7.现有技术文献
8.专利文献
9.专利文献1：日本特开2005-156263号公报


技术实现要素：

10.此外，除了上述以往的技术以外，还已知一种测定土壤的水势(water potential)的装置。然而，各装置虽然能够测定水分量及水势中的某一方，但难以同时测定水分量和水势。
11.因此，考虑将测定水分量的装置和测定水势的装置进行整合。在该情况下，将测定水分量的检测部和测定水势的检测部接近地配置，使得测定地点成为相同位置。其原因在于，在土壤中，即便仅仅是地点稍微分离，土壤的状态有时就会大幅度不同。
12.但是，如果将各检测部接近配置，则可能产生不需要的静电电容。因此，一检测部可能给另一检测部带来影响。这样的可能性不限于对测定水分量的装置和测定水势的装置进行整合的情况，在检测至少两个物理量的情况下就可能发生。例如，在对测定电导率的装置和测定水势的装置进行整合的情况下，一检测部也可能给另一检测部带来影响。
13.本公开的目的在于提供能够抑制至少两个检测部相互带去影响的土壤传感器。
14.根据本公开的第一方式，土壤传感器包含台座、第一检测部、第二检测部及电路部。
15.台座具有设置面。第一检测部具有配置于台座上的第一信号线及第一gnd线。第二检测部具有配置于台座的设置面上的第二信号线及第二gnd线和陶瓷。第二检测部中，第二
信号线的一端部是针对陶瓷的一电极，第二gnd线的一端部是针对陶瓷的另一电极。
16.电路部向第一信号线的一端部和第一gnd线的一端部之间输入频率信号，并且基于与配置台座的土壤中所含的水分量对应的、频率信号到达第一信号线的另一端部的传播时间来获取水分量。电路部基于因土壤中所含的水进入陶瓷而变化的第二信号线的一端部和第二gnd线的一端部之间的静电电容来测定土壤的水势。
17.第一信号线是投影到台座的设置面上的配线图案为环状的配线图案。第一gnd线相对于第一信号线隔开间隔地配置，并且第一gnd线的投影到台座的设置面上的配线图案被配置在由第一信号线的投影到设置面上的配线图案包围的区域。
18.第二检测部被配置在由投影到台座的设置面上的第一gnd线的配线图案包围的区域。
19.据此，第二检测部避开由第一检测部的第一信号线及第一gnd线扩展的电场的区域而配置。因此，能够抑制用于测定土壤的水分量的第一检测部和用于测定土壤的水势的第二检测部相互带去影响。
20.根据本公开的第二方式，土壤传感器包含台座、第一检测部、第二检测部及电路部。
21.台座具有设置面。第一检测部具有配置于台座上的第一信号线及第一gnd线。第二检测部具有配置于台座的设置面上的第二信号线及第二gnd线和陶瓷。第二检测部中，第二信号线的一端部是针对陶瓷的一电极，第二gnd线的一端部是针对陶瓷的另一电极。
22.电路部向第一信号线的一端部和第一gnd线的一端部之间输入频率信号，并且基于到达第一信号线的另一端部的频率信号的上升的斜率的大小来获取配置台座的土壤的电导率。电路部基于因土壤中所含的水进入陶瓷而变化的第二信号线的一端部和第二gnd线的一端部之间的静电电容来测定土壤的水势。
23.第一信号线是投影到台座的设置面上的配线图案为环状的配线图案。第一gnd线相对于第一信号线隔开间隔地配置，并且第一gnd线的投影到台座的设置面上的配线图案被配置在由第一信号线的投影到设置面上的配线图案包围的区域。
24.第二检测部被配置在由投影到台座的设置面上的第一gnd线的配线图案包围的区域。
25.据此，第二检测部避开由第一检测部的第一信号线及第一gnd线扩展的电场的区域而配置。因此，能够抑制用于测定土壤的电导率的第一检测部和用于测定土壤的水势的第二检测部相互带去影响。
附图说明
26.关于本公开的上述及其它目的、特征、优点将通过参照附图的下述详细说明来进一步加以明确。在附图中：
27.图1是第一实施方式的土壤传感器的俯视图；
28.图2是图1的ii-ii剖视图；
29.图3是表示在土壤中设置土壤传感器的情形的图；
30.图4是表示沿与重力方向垂直的方向配置土壤传感器的台座及电路部的情况下的雨的情形的图；
31.图5是表示沿重力方向配置土壤传感器的台座及电路部的情况下的雨的情形的图；
32.图6是用于对水分量的测定方法进行说明的图；
33.图7是第二实施方式的土壤传感器的俯视图；
34.图8是图7的viii-viii剖视图；
35.图9是第三实施方式的土壤传感器的俯视图；
36.图10是表示配线图案的密度低的情况下的电场的扩展方式的示意图；
37.图11是表示配线图案的密度高的情况下的电场的扩展方式的示意图；
38.图12是第四实施方式的土壤传感器的俯视图；
39.图13是第五实施方式的土壤传感器的俯视图；
40.图14是第六实施方式的土壤传感器的俯视图；
41.图15是第七实施方式的土壤传感器的俯视图；
42.图16是表示第七实施方式的土壤传感器的变形例的俯视图；
43.图17是第八实施方式的土壤传感器的俯视图；
44.图18是图17所示的土壤传感器的侧视图；
45.图19是表示第八实施方式的土壤传感器的变形例的俯视图；
46.图20是图19所示的土壤传感器的侧视图；
47.图21是表示第八实施方式的土壤传感器的变形例的俯视图；
48.图22是表示第八实施方式的土壤传感器的变形例的俯视图；
49.图23是第九实施方式的土壤传感器的立体图；
50.图24是第十实施方式的土壤传感器的剖视图；
51.图25是第十一实施方式的土壤传感器的剖视图；
52.图26是第十二实施方式的土壤传感器的剖视图；
53.图27是第十三实施方式的土壤传感器的剖视图；
54.图28是第十四实施方式的土壤传感器的剖视图；
55.图29是第十五实施方式的土壤传感器的剖视图；
56.图30是第十六实施方式的土壤传感器的剖视图；
57.图31是第十七实施方式的土壤传感器的剖视图；
58.图32是第十八实施方式的土壤传感器的剖视图；
59.图33是第十九实施方式的土壤传感器的剖视图；
60.图34是第二十实施方式的土壤传感器的俯视图；
61.图35是图34的xxxv-xxxv剖视图。
具体实施方式
62.以下，参照附图对用于实施本公开的多个方式进行说明。对于各实施方式中与前面的实施方式所说明的事项对应的部分，有时标注相同的参照符号并省略重复的说明。在各实施方式中，在仅说明结构的一部分的情况下，对于结构的其它部分，能够应用前面说明的其它实施方式。不仅是各实施方式中具体明示能够组合的部分彼此的组合，只要组合不特别产生障碍，即使未明示，也能够将实施方式彼此部分地组合。
63.《第一实施方式》
64.以下，参照附图对第一实施方式进行说明。本实施方式的土壤传感器是检测与土壤相关的物理量的传感器。土壤是用于培育作物的土台，包含土、沙、粘土等。
65.如图1所示，土壤传感器100包含台座110、第一检测部120、第二检测部130、第三检测部140、第四检测部150、第五检测部160及电路部170。
66.台座110是设置各检测部120～160的零件。台座110例如是具有一面111的印刷基板。台座110也可以是柔性基板。台座110例如为长方体状。就台座110而言，例如，一端侧被成形为圆弧状。台座110的另一端侧与电路部170一体化。或者，台座110的另一端侧容纳于电路部170。如果将台座110和电路部170排列的方向定义为配置方向，则台座110为沿着配置方向的形状。
67.第一检测部120是用于测定土壤中所含的水分量及土壤的电导率的器件。水分量是土壤中所含的水的比例。换句话说，水分量是土壤中所含的水的体积含有率。水分量例如由％这一单位表示。电导率是与土壤的盐分浓度对应的物理量。
68.第一检测部120具有第一信号线121及第一gnd线122。第一信号线121及第一gnd线122配置于台座110的一面111。第一信号线121及第一gnd线122是cu等金属配线。
69.第一信号线121是配置于台座110的一面111中的外缘部的配线图案。第一信号线121以一端部121a及另一端部121b位于台座110的一面111中的另一端侧的方式沿着台座110的一面111的外形配置。
70.具体而言，第一信号线121是投影到台座110的一面111上的配线图案为环状的配线图案。在本实施方式中，因为第一信号线121配置于台座110的一面111，所以投影到台座110的一面111上的第一信号线121的配线图案和第一信号线121的实际的配线图案能够视为相同。投影到台座110的一面111上的第一信号线121的配线图案具有第一直线部121c、第二直线部121d及连接部121e。第二直线部121d与第一直线部121c并列地配置。在本实施方式中，第一直线部121c和第二直线部121d平行地配置。此外，第二直线部121d不仅可以与第一直线部121c平行地配置，也可以相对于第一直线部121c稍微倾斜。第一直线部121c中的与连接部121e侧相反的一侧与第一信号线121的一端部121a对应。第二直线部121d中的与连接部121e侧相反的一侧与第一信号线121的另一端部121b对应。连接部121e匹配于台座110中的一端侧的外形而配置成圆弧状。第一信号线121的一端部121a及另一端部121b与电路部170电连接。
71.第一gnd线122是配置于台座110的一面111中的第一信号线121的内侧的配线图案。即，投影到台座110的一面111上的第一gnd线122的配线图案被配置在由投影到台座110的一面111上的第一信号线121包围的区域。所谓包围的区域，是指在台座110的一面111上由假想线连接第一信号线121的与一端部121a对应的部分和与另一端部121b对应的部分时被包围一周的区域。在本实施方式中，因为第一gnd线122配置于台座110的一面111，所以投影到台座110的一面111上的第一gnd线122的配线图案和第一gnd线122的实际的配线图案能够视为相同。第一gnd线122相对于第一信号线121隔开第一间隔而配置。
72.第一gnd线122以一端部122a及另一端部122b位于台座110的一面111中的另一端侧的方式沿着第一信号线121呈环状配置。即，第一gnd线122是与第一信号线121相同形状的配线图案。第一间隔不需要在第一信号线121及第一gnd线122中的全部位置都为恒定值。
第一gnd线122的一端部122a及另一端部122b与电路部170电连接。
73.如图2所示，第一信号线121及第一gnd线122被绝缘膜112覆盖。绝缘膜112是用于保护第一信号线121及第一gnd线122不受腐蚀的保护膜。此外，在图1中，省略了绝缘膜112。
74.第二检测部130是用于测定土壤的水势的器件。水势是与土壤中所含的水的压力对应的物理量。水势例如由pa这一单位表示。第二检测部130配置于第一gnd线122的内侧。即，第二检测部130配置在由投影到台座110的一面111上的第一gnd线122的配线图案包围的区域。
75.如图1所示，第二检测部130具有第二信号线131、第二gnd线132及陶瓷133。第二信号线131及第二gnd线132配置于台座110的一面111。第二信号线131及第二gnd线132是cu等金属配线。
76.第二信号线131及第二gnd线132是从台座110的一面111中的另一端侧呈直线状地配置到台座110的一面111中的一端侧的配线图案。即，第二信号线131中，一端部131a位于台座110的一面111中的一端侧，并且另一端部131b位于台座110的一面111中的另一端侧。同样，第二gnd线132中，一端部132a位于台座110的一面111中的一端侧，并且另一端部132b位于台座110的一面111中的另一端侧。第二信号线131的一端部131a是针对陶瓷133的一电极。
77.第二gnd线132的一端部132a是相对于第二信号线131的一端部131a隔开第二间隔而配置并且包围第二信号线131的一端部131a的图案。例如，第二信号线131的一端部131a是圆环状的配线图案。另外，第二gnd线132的一端部132a是将第二信号线131的一端部131a以不与第二gnd线132的一端部132a接触的方式包围的圆环状的图案。如图2所示，第二信号线131及第二gnd线132被绝缘膜112覆盖。第二gnd线132的一端部132a是针对陶瓷133的另一电极。
78.陶瓷133配置于第二信号线131的一端部131a及第二gnd线132的一端部132a的上方。具体而言，陶瓷133通过配置在绝缘膜112之上而位于第二信号线131的一端部131a及第二gnd线132的一端部132a的上方。
79.作为陶瓷133，例如能够采用堇青石或氧化铝。堇青石的介电常数为4，氧化铝的介电常数为9.6。陶瓷133匹配于第二信号线131的一端部131a及第二gnd线132的一端部132a的配线图案而为圆柱状的形状。此外，例如，在第二信号线131的一端部131a及第二gnd线132的一端部132a的配线图案为四边环状的情况下，陶瓷133为长方体状的形状。
80.如图1所示，第三检测部140是用于测定土壤的温度的器件。第三检测部140在台座110的一面111中配置于投影到一面111上的第一gnd线122的内侧，并且配置在未配置第二检测部130的区域。
81.第三检测部140具有第三信号线141、第三gnd线142及热敏电阻143。第三信号线141及第三gnd线142是cu等金属配线。第三信号线141及第三gnd线142被绝缘膜112覆盖，并且与电路部170电连接。
82.第三信号线141及第三gnd线142是从台座110的一面111中的另一端侧呈直线状地配置到台座110的一面111中的一端侧的配线图案。第三gnd线142配置于第一gnd线122旁边。第三信号线141配置于第三gnd线142的与第一gnd线122侧相反的一侧。即，第三信号线141配置于第三gnd线142和第二信号线131之间。
83.热敏电阻143是用于检测土壤的温度的元件。热敏电阻143配置在绝缘膜112之上。热敏电阻143经由形成于绝缘膜112的未图示的开口部与第三信号线141及第三gnd线142电连接。此外，作为温度检测元件，也可以采用热电偶。
84.第四检测部150是用于检测土壤的ph的器件。第四检测部150在台座110的一面111中配置于投影到一面111上的第一gnd线122的内侧，并且配置在未配置第二检测部130及第三检测部140的区域。
85.第四检测部150具有第四信号线151、第四gnd线152及未图示的一对电极。第四信号线151及第四gnd线152是cu等金属配线。第四信号线151及第四gnd线152被绝缘膜112覆盖，并且与电路部170电连接。
86.第四信号线151及第四gnd线152是从台座110的一面111中的另一端侧呈直线状地配置到台座110的一面111中的一端侧的配线图案。第四gnd线152配置于第二gnd线132的与第二信号线131侧相反的一侧。第四信号线151配置于第四gnd线152的与第二gnd线132侧相反的一侧。即，第四gnd线152配置于第二gnd线132和第四信号线151之间。
87.第四检测部150检测与土壤中所含的水附着于一对电极中的一电极这一情况相伴的一对电极的电位差。一对电极例如是isfet电极及比较电极。
88.第五检测部160是用于检测土壤的氧化还原电位的器件。氧化还原电位(redox potential或者oxidation-reduction potential：orp)是表示土壤的氧化还原的程度的物理量。氧化还原电位有时也表示为eh。在氧化还原电位为正的情况下，土壤中有氧，即土壤为氧化状态。在氧化还原电位为负的情况下，土壤中没有氧，即土壤为还原状态。
89.此外，例如，水田通过蓄水来推进还原，而且在分解有机物时消耗氧而更进一步推进还原。土壤还原消毒通过将作为还原材料的米糠、麦麸或糖浆等有机物注入土壤，能够使土壤为没有氧的状态，并且能够消灭病虫害。土壤中没有氧的状态是指缺氧状态、还原状态、氧化还原电位为负的状态。
90.第五检测部160在台座110的一面111中配置于投影到一面111上的第一gnd线122的内侧，并且配置在未配置第二检测部130、第三检测部140及第四检测部150的区域。
91.第五检测部160具有第五信号线161、第五gnd线162及未图示的一对电极。第五信号线161及第五gnd线162是cu等金属配线。第五信号线161及第五gnd线162被绝缘膜112覆盖，并且与电路部170电连接。
92.第五信号线161及第五gnd线162是从台座110的一面111中的另一端侧呈直线状地配置到台座110的一面111中的一端侧的配线图案。第五gnd线162配置于第一gnd线122旁边。第五信号线161配置于第五gnd线162和第四信号线151之间。
93.第五检测部160具有检测电极及参照电极作为一对电极。第五检测部160检测与土壤中所含的水附着于检测电极这一情况相伴的检测电极和参照电极的电位差。
94.电路部170基于各检测部120～160的检测结果，获取土壤中所含的水分量、土壤的水势、土壤的电导率、土壤的温度、土壤的ph及土壤的氧化还原电位。
95.电路部170具有用于控制各检测部120～160的微型计算机或ic等电子器件。电子器件安装于电路部170的专用的印刷基板。或者，电子器件安装于台座110中的另一端侧。即，台座110也可以构成电路部170的一部分。
96.以上为本实施方式的土壤传感器100的整体结构。此外，台座110中的与传感无关
的部分也可以由涂覆膜覆盖。由此，由涂覆膜覆盖的部分得到保护。或者，抑制金属部分的腐蚀。
97.如图3所示，土壤传感器100配置在设置于土壤200的孔210中。而且，土壤传感器100被埋在土壤200中。土壤传感器100具有与电路部170连接的配线180。土壤传感器100经由配线180接受电源的供给或输出检测信号。
98.另外，土壤传感器100以配置方向与重力方向垂直的方式配置。即，台座110及电路部170沿着与重力方向垂直的方向配置。此外，配置方向也可以配置为不与重力方向严格垂直。土壤传感器100的姿态相对于重力方向为横向即可。
99.由此，在下雨的情况下，如图4所示，容易向土壤传感器100的台座110引导雨。与此相对，如图5所示，在土壤传感器100的配置方向沿着重力方向配置的情况下，即在土壤传感器100相对于重力方向沿纵向配置的情况下，雨因为电路部170而停止移动。
100.接着，对土壤200中所含的水分量、土壤200的电导率、土壤200的水势、土壤200的温度、土壤200的ph及土壤200的氧化还原电位的获取方法进行说明。
101.第一检测部120及电路部170例如基于时域透射法(time domain transmission)测定土壤200中所含的水分量。如图6所示，电路部170向第一检测部120的第一信号线121的一端部121a和第一gnd线122的一端部122a之间输入频率信号。此外，在图6中，省略了第三～第五检测部140～160。
102.频率信号例如为脉冲波。频率信号由于经由土壤200或土壤200中所含的水而产生传播时间的延迟。土壤200的介电常数例如为
±
4，水的介电常数例如为80。如图2所示，第一信号线121和第一gnd线122之间的介电常数变化是电容变化，频率信号的传播时间延迟。如图6所示，电路部170测定频率信号到达第一信号线121的另一端部121b的传播时间。
103.具体而言，水的相对介电常数εr由土壤200中所含的水分量决定。第一检测部120的周边的表观介电常数εa是根据水的相对介电常数εr决定的。如果将光速设为c，将传播时间设为tm，将第一信号线121的图案长度设为lp，则表观介电常数εa表示为εa＝(c
×
tm/lp)2。通过测定传播时间，获得表观介电常数εa。另外，从表观介电常数εa获得水的相对介电常数εr。因此，从水的相对介电常数εr获得土壤200中所含的水分量。
104.第一检测部120及电路部170基于到达第一信号线121的另一端部121b的频率信号的上升的斜率的大小，测定土壤200的电导率。如图6所示，到达电路部170的频率信号的上升根据土壤200的电导率而倾斜。另外，到达电路部170的频率信号的振幅也根据土壤200的电导率而变化。
105.在电导率高的情况下，到达电路部170的频率信号的上升的斜率小。即，到频率信号的振幅变为最大为止的时间长。另外，在电导率高的情况下，到达电路部170的频率信号的振幅小。
106.另一方面，在电导率低的情况下，到达电路部170的频率信号的上升的斜率大。即，到频率信号的振幅变为最大为止的时间短。另外，在电导率低的情况下，到达电路部170的频率信号的振幅大。
107.因此，电路部170将到达电路部170的频率信号的上升的斜率换算为土壤200的电导率。或者，电路部170将到达电路部170的频率信号的振幅换算为土壤200的电导率。或者，电路部170将到达电路部170的频率信号的上升的斜率及最大振幅双方换算成土壤200的电
导率。
108.第二检测部130及电路部170基于第二信号线131的一端部131a和第二gnd线132的一端部132a之间的静电电容，测定土壤200的水势。第二检测部130用陶瓷133代替从土壤200吸收水的难易度、即水势。土壤200中所含的水因水进入陶瓷133而介电常数变化。由此，如图2所示，第二信号线131和第二gnd线132之间的静电电容变化。
109.具体而言，根据土壤200的水势，决定水进入陶瓷133中时的吸水率。伴随于此，决定水进入陶瓷133中时的相对介电常数εr，因此决定与相对介电常数εr对应的静电电容。因此，通过将静电电容换算成水势，获得土壤200的水势。例如，在将水势设为φ，将静电电容设为pf的情况下，静电电容pf为pf＝log
10
(－10.2
×
φ)，水势φ为φ＝10
pf
/(－10.2)。
110.第三检测部140及电路部170通过热敏电阻143测定土壤200的温度。电路部170基于热敏电阻的检测结果获取土壤200的温度。
111.第四检测部150及电路部170基于一对电极的电位差测定土壤200的ph。例如，在半导体电极式中，包含isfet电极等半导体元件作为一对电极。电路部170将在isfet电极和比较电极之间产生的电位差通过阻抗变换来换算成ph。此外，也可以采用玻璃电极式或金属电极式。
112.第五检测部160及电路部170基于检测电极和参照电极的电位差测定土壤200的氧化还原电位。检测电极例如为铂电极。电路部170获取以铂电极为基准的比较电极的电压作为土壤200的氧化还原电位。
113.例如，如果将 200mv设为氧化＝还原，则 400mv～ 700mv为氧化的状态，－250mv～－300mv为还原的状态。旱田例如为 600mv的氧化的状态。
114.电路部170向外部装置输出上述各物理量。由土壤传感器100获得的数据被用于灌水系统或肥料散布等。在灌水系统中，根据水分量、水势、温度的信息，调整浇水量。在肥料散布中，根据电导率、ph、氧化还原电位的信息，调整肥料的量或成分。
115.如上所说明，在本实施方式中，第二～第五检测部130～160配置于第一检测部120的第一gnd线122的内侧。即，第二～第五检测部130～160避开由第一检测部120的第一信号线121及第一gnd线122扩展的电场的区域而配置。另外，第一gnd线122和第二gnd线132彼此相邻地配置。同样，第一gnd线122和第三gnd线142彼此相邻地配置。第二gnd线132和第四gnd线152彼此相邻地配置。而且，第一gnd线122和第五gnd线162彼此相邻地配置。因此，在各检测部120～160之间不会产生不需要的静电电容。因此，能够抑制各检测部120～160相互带去影响。
116.水势表示根的吸收水的难易度，电导率表示土壤200的盐分浓度。因为土壤传感器100能够测定水势及电导率，所以土壤传感器100适于土壤200的液肥的成分或分量的反馈控制。
117.此外，本实施方式的台座110的一面111与设置面对应。
118.《第二实施方式》
119.在本实施方式中，主要对与第一实施方式不同的部分进行说明。如图7及图8所示，台座110具有与一面111相反的一侧的另一面113。而且，第一检测部120配置于台座110中的一面111侧和台座110中的另一面113侧这两侧。配置于台座110的另一面113的第一信号线121及第一gnd线122也被绝缘膜112覆盖。各检测部120～160不仅设置于台座110的一面
111，还设置于另一面113。此外，在图8中，省略了第二～第五检测部130～160。
120.根据上述的结构，能够提高第一检测部120及第二检测部130的配线图案的配置密度。即，能够在台座110的一面111及另一面113的范围内形成更长的配线图案，因此，能够实现第一检测部120及第二检测部130的灵敏度提高及土壤传感器100的小型化。
121.而且，因为第一检测部120的第一信号线121和第一gnd线122接近，所以电场容易向土壤200渗出。因此，能够进一步提高灵敏度。
122.此外，本实施方式的台座110的另一面113与设置面对应。
123.《第三实施方式》
124.在本实施方式中，主要对与第一、第二实施方式不同的部分进行说明。如图9所示，第一检测部120的连接部121e是向第一直线部121c中的与第一信号线121的一端部121a对应的配线图案以及第二直线部121d中的与第一信号线121的另一端部121b对应的配线图案侧折叠的配线图案。此外，在图9中，省略了第三～第五检测部140～160。
125.第一gnd线122与第一信号线121隔开第一间隔。因此，第一gnd线122中的与连接部121e对应的部分也是向第一gnd线122的一端部122a及第一gnd线122的另一端部122b侧折叠的配线图案。
126.例如，吸水后的土壤200的介电常数变高。因此，台座110和土壤200的介电常数之差变大。因此，如图10所示，在台座110和土壤200的界面上发生电场114的全反射。即，因为电场114不通过土壤200，所以相对于土壤200的介电常数变化的灵敏度降低。
127.与此相对，如上所述，在将连接部121e折叠的配线图案的情况下，将连接部121e折叠的配线图案的密度比不将连接部121e折叠的配线图案的密度高。因此，电场相对于台座110和土壤200的界面的入射角变大，所以如图11所示，在台座110和土壤200的界面上不会发生电场114的全反射。因此，能够提高第一检测部120的灵敏度。
128.作为变形例，连接部121e的折叠也可以不是一次而是多次。在该情况下，连接部121e成为波纹状的配线图案。
129.《第四实施方式》
130.在本实施方式中，主要对与上述各实施方式不同的部分进行说明。如图12所示，第一信号线121的第二直线部121d具有波纹状的配线图案部121f。波纹状为波形状或者重复形状。此外，在图12中，省略了第三～第五检测部140～160。
131.因为第一gnd线122是与第一信号线121隔开第一间隔的配线图案，所以第一信号线121的与第二直线部121d对应的部分为波纹状。根据上述的结构，能够提高第一检测部120的配线图案的密度，因此可获得与第三实施方式同样的效果。
132.作为变形例，第一直线部121c也可以具有波纹状的配线图案部。即，第一直线部121c及第二直线部121d中的任一方具有波纹部分。
133.作为变形例，也可以是，第一直线部121c及第二直线部121d中的任一方具有波纹状的配线图案部，并且具有将连接部121e折叠的配线图案。
134.《第五实施方式》
135.在本实施方式中，主要对与第四实施方式不同的部分进行说明。如图13所示，第一信号线121的第一直线部121c具有波纹状的第一配线图案部121g。另外，第一信号线121的第二直线部121d具有波纹状的第二配线图案部121f。此外，在图13中，省略了第三～第五检
测部140～160。第一gnd线122中，与第一信号线121的各直线部121c、121d对应的部分分别是波纹状的配线图案。根据上述的结构，可获得与第三实施方式同样的效果。
136.作为变形例，也可以是，第一直线部121c及第二直线部121d双方具有波纹状的配线图案部，并且具有将连接部121e折叠的配线图案。
137.《第六实施方式》
138.在本实施方式中，主要对与上述各实施方式不同的部分进行说明。如图14所示，土壤传感器100被配置为电路部170位于比台座110靠重力方向的上侧的位置。即，配置方向和重力方向平行。配置方向不仅可以与重力方向平行地配置，也可以相对于重力方向稍微倾斜。
139.例如，在土壤200是营养土的情况下，肥料、水以一定的比例混合。营养土是指为了栽培植物，除了腐叶土、沙、泥煤苔、蛭石、石灰等以外还将肥料以一定的比例混合的土。因此，如图14所示，也能够将土壤传感器100在土壤200中沿纵向配置。
140.《第七实施方式》
141.在本实施方式中，主要对与第一实施方式不同的部分进行说明。如图15所示，土壤传感器100具有多个各检测部120～160。具体而言，土壤传感器100具有多个台座110。多个台座110为了获取重力方向上不同的位置的水分量、电导率、水势等各物理量而在重力方向上排列。而且，各检测部120～160分别设置于各台座110的一面111。
142.土壤传感器100以配置方向朝向与重力方向垂直的方向的方式配置于土壤200。由此，能够在土壤200的深度方向上测定各物理量。此外，土壤传感器100也可以以配置方向沿着重力方向的方式配置于土壤200。
143.作为变形例，如图16所示，也可以是，各检测部120～160分别设置于一个台座110的一面111。
144.作为变形例，也可以是，各检测部120～160也可以不是全部在重力方向上都配置于不同的位置。即，各检测部120～160也可以使一部分在重力方向上配置于不同的位置。例如，可以仅使第一检测部120在重力方向上配置于不同的位置，也可以仅使第二检测部130在重力方向上配置于不同的位置。
145.《第八实施方式》
146.在本实施方式中，主要对与第七实施方式不同的部分进行说明。如图17及图18所示，在本实施方式中，土壤传感器100的电路部170配置于重力方向的上侧。此外，在图17中，省略了第三～第五检测部140～160。
147.另外，台座110具有在配置方向上长度不同的第一台座115及第二台座116。第一台座115的配置方向的长度为a。第二台座116的配置方向的长度为比a大的b。通过使第一台座115与第二台座116重叠并且一体化，第二台座116中的一端侧的一部分露出。
148.根据上述的结构，能够测定与第二台座116中的前端部分、即第二台座116中的b－a的部分对应的深度的各物理量。此外，土壤传感器100也可以以配置方向朝向与重力方向垂直的方向的方式配置于土壤200。
149.作为变形例，如图19及图20所示，台座110还可以具有配置方向的长度为比b大的c的第三台座117。第二台座116与第三台座117重叠并且一体化。由此，还能够测定与第三台座117的前端部分、即c－b的部分对应的深度的各物理量，而不仅是第二台座116的前端部
分。
150.作为变形例，如图21所示，台座110也可以是一个。各检测部120～160在台座110的一面111上沿配置方向配置为两段。或者，如图22所示，各检测部120～160也可以在台座110的一面111上沿配置方向配置为三段。此外，在图21及图22中，省略了第三～第五检测部140～160。
151.《第九实施方式》
152.在本实施方式中，主要对与上述各实施方式不同的部分进行说明。如图23所示，台座110不是基板状的，而是构成为球体。球体的表面与一面111对应。球体例如是树脂的球。
153.各检测部120～160配置于球体的表面。各检测部120～160的配线图案例如印刷于球体的表面。此外，在图23中，省略了第二～第五检测部130～160。
154.根据上述的结构，能够在球体上形成数周的第一检测部120的配线图案。因此，能够延长第一检测部120的配线图案。因此，能够提高第一检测部120的灵敏度。
155.作为变形例，也可以是，台座110不是完全的球体，而是像椭圆体那样稍微变形的形状。
156.《第十实施方式》
157.在本实施方式中，主要对与上述各实施方式不同的部分进行说明。如图24所示，陶瓷133具有正面134、背面135及侧面136。陶瓷133的背面135配置于第二信号线131的一端部131a及第二gnd线132的一端部132a的一侧。即，陶瓷133的背面135与绝缘膜112接触。此外，在图24中，省略了第三～第五检测部140～160。
158.另外，第二检测部130具有金属体137。金属体137配置于陶瓷133的整个正面134。金属体137例如使用铝或不锈钢等耐腐蚀性好的金属材料构成。金属体137可以构成为单层，也可以构成为多层。在金属体137为多层的情况下，可以将相同的金属材料形成为多层，也可以将不同的金属材料形成为多层。
159.金属体137与配置于陶瓷133的侧面136的未图示的第二gnd线132的一部分连接。由此，金属体137与第二gnd线132电连接。金属体137是针对陶瓷133的另一电极。
160.根据以上的结构，在位于台座110的一面111的第二信号线131的一端部131a和金属体137之间也会产生静电电容。如果将面积设为s，将电极的距离设为d，则测定水势所需的静电电容c由c＝ε
×
(s/d)表示。因此，因为电极的面积增大金属体137的量，所以所获得的静电电容变大。因此，能够提高第二检测部130的灵敏度。
161.作为变形例，金属体137配置于陶瓷133的正面134中的至少一部分即可。
162.《第十一实施方式》
163.在本实施方式中，主要对与第十实施方式不同的部分进行说明。如图25所示，第二检测部130具有金属体138。金属体138配置于陶瓷133的整个正面134。此外，在图25中，省略了第三～第五检测部140～160。
164.金属体138与配置于陶瓷133的侧面136的未图示的第二信号线131的一部分连接。由此，金属体138与第二信号线131电连接。金属体138是针对陶瓷133的一电极。
165.根据以上的结构，与第十实施方式相同，因为电极的面积增大金属体138的量，所以所获得的静电电容变大。因此，能够提高第二检测部130的灵敏度。
166.作为变形例，金属体138配置于陶瓷133的正面134中的至少一部分即可。
167.《第十二实施方式》
168.在本实施方式中，主要对与上述各实施方式不同的部分进行说明。如图26所示，第二信号线131的一端部131a配置于台座110的一面111。第二信号线131的一端部131a的俯视形状例如为圆形。此外，在图26中，省略了第三～第五检测部140～160。
169.陶瓷133被配置为背面135位于第二信号线131的一端部131a的上方。即，陶瓷133的背面135配置于第二信号线131的一端部131a侧。
170.第二gnd线132的一端部132a配置于陶瓷133的整个正面134。第二gnd线132的一端部132a与配置于陶瓷133的侧面136的第二gnd线132的一部分电连接。
171.根据以上的结构，因为第二信号线131的一端部131a及第二gnd线132的一端部132a的电极的面积比第一实施方式的情况大，所以所获得的静电电容变大。因此，能够提高第二检测部130的灵敏度。
172.作为变形例，第二信号线131的一端部131a的俯视形状也可以是椭圆形或多边形。另外，第二gnd线132的一端部132a配置于陶瓷133的正面134中的至少一部分即可。
173.作为变形例，第二gnd线132也可以与第一检测部120的第一gnd线122连接。由此，第二gnd线132可与第一gnd线122公用。
174.《第十三实施方式》
175.在本实施方式中，主要对与第十二实施方式不同的部分进行说明。如图27所示，第二gnd线132的一端部132a配置于台座110的一面111。第二gnd线132的一端部132a的俯视形状例如为圆形。此外，在图27中，省略了第三～第五检测部140～160。
176.陶瓷133被配置为背面135位于第二gnd线132的一端部132a的上方。即，陶瓷133的背面135配置于第二gnd线132的一端部132a侧。
177.第二信号线131的一端部131a配置于陶瓷133的整个正面134。第二信号线131的一端部131a与配置于陶瓷133的侧面136的第二信号线131的一部分电连接。
178.根据以上的结构，与第十二实施方式相同，所获得的静电电容变大。因此，能够提高第二检测部130的灵敏度。
179.作为变形例，第二gnd线132的一端部132a的俯视形状也可以是椭圆形或多边形。另外，第二信号线131的一端部131a配置于陶瓷133的正面134中的至少一部分即可。
180.《第十四实施方式》
181.在本实施方式中，主要对与第十二实施方式不同的部分进行说明。第二信号线131的一端部131a的俯视形状例如为圆环形状。如图28所示，第二gnd线132的一端部132a配置于陶瓷133的整个侧面136。此外，在图28中，省略了第三～第五检测部140～160。
182.根据以上的结构，在位于陶瓷133的侧面136的第二gnd线132的一端部132a和位于台座110的一面111的第二信号线131的一端部131a之间会产生静电电容。因为第二gnd线132的一端部132a配置于陶瓷133的整个侧面136，所以所获得的静电电容变大。因此，能够提高第二检测部130的灵敏度。
183.作为变形例，第二信号线131的一端部131a的俯视形状也可以是椭圆环形状或多边环形状。另外，第二gnd线132的一端部132a配置于陶瓷133的侧面136中的至少一部分即可。
184.《第十五实施方式》
185.在本实施方式中，主要对与第十三实施方式不同的部分进行说明。第二gnd线132的一端部132a的俯视形状例如为圆环形状。如图29所示，第二信号线131的一端部131a配置于陶瓷133的整个侧面136。此外，在图29中，省略了第三～第五检测部140～160。
186.根据以上的结构，与第十四实施方式相同，所获得的静电电容变大。因此，能够提高第二检测部130的灵敏度。
187.作为变形例，第二gnd线132的一端部132a的俯视形状也可以是椭圆环形状或多边环形状。另外，第二信号线131的一端部131a配置于陶瓷133的侧面136中的至少一部分即可。
188.《第十六实施方式》
189.在本实施方式中，主要对与第十四实施方式不同的部分进行说明。如图30所示，第二gnd线132的一端部132a配置于陶瓷133的正面134及侧面136。第二gnd线132的一端部132a具有用于使土壤200的水分渗入陶瓷133的贯通孔132c。此外，在图30中，省略了第三～第五检测部140～160。
190.根据以上的结构，与第十四实施方式相同，所获得的静电电容变大。因此，能够提高第二检测部130的灵敏度。
191.《第十七实施方式》
192.在本实施方式中，主要对与第十五实施方式不同的部分进行说明。如图31所示，第二信号线131的一端部131a配置于陶瓷133的正面134及侧面136。第二信号线131的一端部131a具有用于使土壤200的水分渗入陶瓷133的贯通孔131c。此外，在图31中，省略了第三～第五检测部140～160。
193.根据以上的结构，与第十五实施方式相同，所获得的静电电容变大。因此，能够提高第二检测部130的灵敏度。
194.《第十八实施方式》
195.在本实施方式中，主要对与上述各实施方式不同的部分进行说明。如图32所示，第一信号线121及第一gnd线122不仅设置于台座110的一面111及另一面113，还设置于台座110的内部。此外，在图32中，省略了第二～第五检测部130～160。
196.第一信号线121具有一端部121a和另一端部121b之间分支成多个的多个分支图案。例如，第一信号线121具有在一端部121a和另一端部121b之间并列连接的四个分支图案。而且，四个分支图案沿着台座110的一面111延伸，并且四个分支图案的以台座110的一面111为基准的厚度方向上的位置不同。即，四个分支图案是分层状的配线图案。即，第一信号线121是四层的配线图案。
197.第一gnd线122也同样具有沿着台座110的一面111延伸并且以台座110的一面111为基准的厚度方向上的位置不同的四个分支图案。第一gnd线122的各分支图案和第一信号线121的各分支图案分别配置于相同的分层。
198.台座110例如是层叠基板。由此，第一信号线121的各分支图案及第一gnd线122的各分支图案经由形成于层叠基板的通孔在厚度方向上分散。而且，第一信号线121的各分支图案汇集到一端部121a和另一端部121b。同样，第一gnd线122的各分支图案汇集到一端部122a和另一端部122b。
199.根据以上的结构，电场强度以第一信号线121的各分支图案及第一gnd线122的各
分支图案的量增大。因此，能够提高第一检测部120的灵敏度。
200.作为变形例，第一信号线121及第一gnd线122也可以不配置于台座110的另一面113侧。即，第一信号线121及第一gnd线122也可以是配置于台座110的一面111及台座110的内部的结构。
201.作为变形例，第一信号线121的各分支图案及第一gnd线122的各分支图案并不限于四层，只要为三层以上即可。例如，第一信号线121的各分支图案及第一gnd线122的各分支图案能够设为六层、八层、十层、十二层中的任一种。
202.《第十九实施方式》
203.在本实施方式中，对与第十八实施方式不同的部分进行说明。如图33所示，在与台座110的一面111垂直的厚度方向上，第一信号线121及第一gnd线122以台座110的一面111为基准而被配置的深度不同。在本实施方式中，第一信号线121配置于台座110的一面111及另一面113。另一方面，第一gnd线122配置于台座110的内部。此外，在图33中，省略了第二～第五检测部130～160。
204.根据以上的结构，能够在台座110的厚度方向上增大电场强度。因此，能够提高第一检测部120的灵敏度。
205.作为变形例，也可以是，第一gnd线122配置于台座110的一面111及另一面113，另一方面，第一信号线121配置于台座110的内部。
206.作为变形例，也可以是，第一信号线121配置于台座110的内部，第一gnd线122配置于台座110的一面111，第一信号线121配置于台座110的另一面113，第一gnd线122配置于台座110的内部。
207.作为变形例，也可以是，第一信号线121配置于台座110的一面111，第一gnd线122配置于台座110的内部，第一信号线121配置于台座110的内部，第一gnd线122配置于台座110的另一面113。
208.作为变形例，第一信号线121及第一gnd线122也可以是整体配置于台座110的内部。
209.《第二十实施方式》
210.在本实施方式中，主要对与上述各实施方式不同的部分进行说明。如图34及图35所示，第一信号线121是振幅在与台座110的一面111垂直的厚度方向上变化的波状的配线图案。此外，在图34及图35中，省略了第二～第五检测部130～160。
211.第一信号线121例如是通过使形成于台座110的内部的四层的断续的配线图案通过通孔等在厚度方向上电连接而构成的。台座110的一面111侧的第一信号线121中，台座110的一面111侧的两层通过通孔等在厚度方向上电连接。台座110的另一面113侧的第一信号线121中，台座110的另一面113侧的两层通过通孔等在厚度方向上电连接。第一gnd线122也是与第一信号线121相同的波状的配线图案。
212.根据上述的结构，能够延长第一信号线121及第一gnd线122。因此，与第二实施方式相同，能够提高第一检测部120的灵敏度。
213.当然，也与其它实施方式组合。例如，就图9所示的在台座110的一面111上折叠的配线图案而言，配线图案也形成为振幅在台座110的厚度方向上变化的波状。同样，本实施方式的配线图案也能够适用于图12～图33所示的各配线图案。
214.作为变形例，第一信号线121的一部分也可以配置于台座110的一面111及另一面113。同样，第一信号线121的一部分也可以配置于台座110的一面111及另一面113。
215.作为变形例，第一信号线121及第一gnd线122也可以不配置于台座110的另一面113侧。另外，在第一信号线121及第一gnd线122被配置为多个分层的情况下，各分支图案是振幅在厚度方向上变化的波状的配线图案。
216.本公开并不限定于上述的实施方式，能够在不脱离本公开的主旨的范围内如以下那样进行各种变形。例如，能够将上述各实施方式适当地组合。此外，在台座110的一面111及另一面113上形成配线图案的情况下，希望一面111的配线图案和另一面113的配线图案相同。
217.另外，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的水分量及水势的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的水分量、水势及电导率的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的水分量、水势、电导率及温度的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的水分量、水势、电导率、温度及ph的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的水分量、水势、电导率、温度及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的水分量、水势、电导率、ph及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的水分量、水势、电导率及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的水分量、水势及温度的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的水分量、水势、温度、ph及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的水分量、水势、温度及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的水分量、水势及ph的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的水分量、水势、ph及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的水分量、水势及氧化还原电位的结构。
218.另一方面，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率及水势的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势及水分量的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势、水分量及温度的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势、水分量、温度及ph的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势、水分量、温度、ph及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势、水分量、温度及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势、水分量、ph及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势、水分量及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势及温度的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势、温度、ph及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势、温度及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势及ph的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势、ph及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势及氧化还原电位的结构。
219.而且，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的水分量及电导率的结构。当然，与上述相同，土壤传感器100也可以以测定水分量及电导率的结构为基础，适当地组合测定
水势、温度、ph及氧化还原电位的各结构。
220.另外，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率及水势的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势及水分量的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势、水分量及温度的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势、水分量、温度及ph的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势、水分量、温度及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势、水分量、ph及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势、水分量及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势及温度的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势、温度、ph及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势、温度及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势及ph的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势、ph及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水势及氧化还原电位的结构。
221.另一方面，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率及水分量的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水分量及水势的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水分量、水势及温度的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水分量、水势、温度及ph的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水分量、水势、温度、ph及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水分量、水势、温度及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水分量、水势、ph及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水分量、水势及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水分量及温度的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水分量、温度、ph及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水分量、温度及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水分量及ph的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水分量、ph及氧化还原电位的结构。或者，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的电导率、水分量及氧化还原电位的结构。
222.而且，土壤传感器100也可以是测定各物理量中的水势及水分量的结构。当然，与上述相同，土壤传感器100也可以以测定水势及水分量的结构为基础，适当地组合测定电导率、温度、ph及氧化还原电位的各结构。
223.依据实施例描述了本公开，但应理解，本公开并不限定于该实施例或结构。本公开也包含各种变形例及等同范围内的变形。此外，各种组合及方式、以及使它们仅包含一个要素、使它们更多要素或更少要素的其它组合及方式也落入本公开的范畴及思想范围内。