Sveiki visi, šiandien mūsų straipsnyje apžvelgsime, kaip savo rankomis pasidaryti dirvožemio drėgmės jutiklį. Savarankiškos gamybos priežastis gali būti jutiklio susidėvėjimas (korozija, oksidacija) arba tiesiog nesugebėjimas įsigyti, ilgas laukimas ir noras ką nors padaryti savo rankomis. Mano atveju noras pasigaminti jutiklį pačiam kilo dėl susidėvėjimo, faktas yra tas, kad jutiklio zondas, nuolat tiekdamas įtampą, sąveikauja su dirvožemiu ir drėgme, dėl to jis oksiduojasi. Pavyzdžiui, „SparkFun“ jutikliai padengia jį specialia kompozicija (angl. Electroless Nickel Immersion Gold), kad pailgintų tarnavimo laiką. Be to, norint prailginti jutiklio tarnavimo laiką, maitinimą jutikliui geriau tiekti tik matavimų metu.
Vieną "gerą" dieną pastebėjau, kad mano laistymo sistema be reikalo drėkina dirvą tikrindama jutiklį, išėmiau zondą iš dirvos ir štai ką pamačiau:

Dėl korozijos atsiranda papildomas pasipriešinimas tarp zondų, dėl to signalas tampa mažesnis ir arduino mano, kad dirvožemis yra sausas. Kadangi naudoju analoginį signalą, nedarysiu grandinės su skaitmenine išvestimi lyginamajame įrenginyje, kad supaprastinčiau grandinę.

Diagramoje parodytas dirvožemio drėgmės jutiklio lygintuvas, kuris paverčia analoginį signalą į skaitmeninį, pažymėtas raudonai. Nepažymėta dalis yra dalis, kurios mums reikia, kad drėgmę paverstume analoginiu signalu, ir mes ją panaudosime. Žemiau pateikiau zondų prijungimo prie arduino schemą.

Kairėje diagramos dalyje parodyta, kaip zondai yra prijungti prie arduino, o aš parodžiau dešinę dalį (su rezistoriumi R2), kad parodyčiau, kodėl keičiasi ADC rodmenys. Nuleidus zondus į žemę, tarp jų susidaro varža (schemoje parodžiau sutartinai R2), jei gruntas sausas, tai atsparumas be galo didelis, o jei šlapias, tai linkęs 0. Kadangi dvi varžos R1 ir R2 sudaro įtampos daliklį, o vidurinis taškas yra išėjimas (out a0), tai įtampa išėjime priklauso nuo varžos R2 reikšmės. Pavyzdžiui, jei varža R2 = 10Kom, tada įtampa bus 2,5 V. Galite lituoti laidų varžą, kad neatliktumėte papildomų atjungimų, kad rodmenys būtų stabilūs, tarp maitinimo ir išvesties galite pridėti 0,01 µF kondensatorių. Sujungimo schema yra tokia:

Kadangi mes susidorojome su elektrine dalimi, galime pereiti prie mechaninės dalies. Norint pailginti jutiklio tarnavimo laiką, zondams gaminti geriau naudoti medžiagą, kuri yra mažiausiai jautri korozijai. Galite naudoti nerūdijantį plieną arba cinkuotą metalą, galite pasirinkti bet kokią formą, galite naudoti net dvi vielos dalis. Zondams pasirinkau "cinkuotą" kaip tvirtinimo medžiagą naudojau nedidelį getinakso gabalėlį. Taip pat verta atsižvelgti į tai, kad atstumas tarp zondų turėtų būti 5–10 mm, tačiau nereikėtų daryti daugiau. Jutiklio laidus prilitavau ant cinkuoto lakšto galų. Štai kuo mes baigėsi:

Nesivarginau rengti detalaus fotoreportažo, viskas taip paprasta. Na, čia yra jo veikimo nuotrauka:

Kaip jau minėjau anksčiau, jutiklį geriau naudoti tik matavimo metu. Geriausias variantas yra įjungti per tranzistorinį jungiklį, bet kadangi mano srovės suvartojimas buvo 0,4 mA, jį galima įjungti tiesiogiai. Norėdami tiekti įtampą matavimų metu, galite prijungti VCC jutiklio kontaktą prie PWM kaiščio arba naudoti skaitmeninį išvestį, kad matavimo metu būtų tiekiamas aukštas (HIGH) lygis, o tada nustatykite jį į žemą. Taip pat verta atsižvelgti į tai, kad įjungę jutiklio įtampą, turite šiek tiek palaukti, kol rodmenys stabilizuosis. Pavyzdys per PWM:

Vidinis jutiklis = A0; int galios_jutiklis = 3;

negalioja sąranka () (
// Įdėkite čia savo sąrankos kodą, kad jis būtų paleistas vieną kartą:
Serial.begin(9600);
analogWrite(galios_jutiklis, 0);
}

void loop() (

delsimas (10000);
Serial.print("Suhost" : ");
Serial.println(analogRead(jutiklis));
analogWrite(galios_jutiklis, 255);
delsimas (10000);
}

Ačiū visiems už dėmesį!

Daugelis sodininkų ir sodininkų dėl darbo krūvio ar atostogų metu netenka galimybės kasdien prižiūrėti pasodintų daržovių, uogų ir vaismedžių. Tačiau augalus reikia laiku laistyti. Naudodamiesi paprastomis automatizuotomis sistemomis, galite užtikrinti, kad jūsų svetainėje esantis dirvožemis išlaikytų reikiamą ir stabilią drėgmę visą jūsų nebuvimą. Norint sukurti sodo automatinę laistymo sistemą, jums reikės pagrindinio valdymo elemento – dirvožemio drėgmės jutiklio.

Drėgmės jutiklis

Drėgmės jutikliai taip pat kartais vadinami drėgmės matuokliais arba drėgmės jutikliais. Beveik visi rinkoje esantys dirvožemio drėgmės matuokliai drėgmę matuoja varžiniu metodu. Tai nėra visiškai tikslus metodas, nes jame neatsižvelgiama į matuojamo objekto elektrolizės savybes. Prietaiso rodmenys gali skirtis esant vienodai dirvožemio drėgmei, bet skirtingam rūgštingumui ar druskos kiekiui. Tačiau eksperimentuojantiems sodininkams absoliutūs prietaisų rodmenys nėra tokie svarbūs, kaip santykiniai, kuriuos tam tikromis sąlygomis galima reguliuoti vandens tiekimo pavarai.

Varžinio metodo esmė ta, kad prietaisas matuoja varžą tarp dviejų į žemę įdėtų laidininkų 2-3 cm atstumu vienas nuo kito. Tai normalu omometras, kuris yra įtrauktas į bet kurį skaitmeninį ar analoginį testerį. Anksčiau tokie instrumentai buvo vadinami avometrai.

Taip pat yra įrenginių su įmontuotu arba nuotoliniu indikatoriumi, skirtu operatyviam dirvožemio sąlygų stebėjimui.

Prieš laistymą ir po laistymo nesunku išmatuoti elektros srovės laidumo skirtumą naudojant vazono su naminiu alijošiumi pavyzdį. Rodmenys prieš laistymą 101,0 kOhm.

Rodmenys po laistymo po 5 minučių 12,65 kOhm.

Bet įprastas testeris parodys tik dirvožemio varžą tarp elektrodų, bet negalės padėti automatinio laistymo.

Automatikos veikimo principas

Automatinėse laistymo sistemose paprastai galioja taisyklė „laistykite arba nelaistykite“. Paprastai niekam nereikia reguliuoti vandens slėgio. Taip yra dėl brangių valdomų vožtuvų ir kitų nereikalingų, technologiškai sudėtingų prietaisų naudojimo.

Beveik visi rinkoje esantys drėgmės jutikliai, be dviejų elektrodų, turi lyginamąjį elementą. Tai paprasčiausias analoginis-skaitmeninis įrenginys, kuris įeinantį signalą paverčia skaitmenine forma. Tai yra, esant nustatytam drėgmės lygiui, jo išvestyje gausite vieną arba nulį (0 arba 5 voltus). Šis signalas taps kitos pavaros šaltiniu.

Automatiniam laistymui racionaliausias pasirinkimas būtų naudoti solenoidinį vožtuvą kaip pavarą. Jis įtrauktas į vamzdžio pertrauką ir taip pat gali būti naudojamas mikrolašelinėse laistymo sistemose. Įjungiamas tiekiant 12 V įtampą.

Paprastoms sistemoms, veikiančioms principu „įsijungia jutiklis - vanduo teka“, pakanka naudoti LM393 lyginamąjį įrenginį. Mikroschema yra dvigubas operacinis stiprintuvas, turintis galimybę priimti komandos signalą išėjime reguliuojamu įvesties lygiu. Lustas turi papildomą analoginį išėjimą, kurį galima prijungti prie programuojamo valdiklio ar testerio. Apytikslis sovietinis dvigubo komparatoriaus LM393 analogas yra 521CA3 mikroschema.

Nuotraukoje parodyta paruošta drėgmės relė kartu su Kinijoje pagamintu jutikliu tik už 1 USD.

Žemiau yra sustiprinta versija, kurios išėjimo srovė yra 10 A, esant kintamajai įtampai iki 250 V, už 3–4 USD.

Laistymo automatizavimo sistemos

Jeigu Jus domina visavertė automatinė laistymo sistema, tuomet reikia pagalvoti apie programuojamo valdiklio įsigijimą. Jei plotas mažas, tuomet pakanka įrengti 3-4 drėgmės jutiklius, skirtus įvairiems laistymo tipams. Pavyzdžiui, sodą reikia rečiau laistyti, avietės mėgsta drėgmę, o melionams reikia pakankamai vandens iš dirvos, išskyrus per sausus laikotarpius.

Remdamiesi savo stebėjimais ir drėgmės jutiklių matavimais, galite apytiksliai apskaičiuoti vandens tiekimo ekonomiškumą ir efektyvumą vietovėse. Procesoriai leidžia atlikti sezoninius koregavimus, gali naudoti drėgmės matuoklių rodmenis, atsižvelgti į kritulius ir metų laiką.

Kai kurie dirvožemio drėgmės jutikliai turi RJ-45 sąsają tinklo prijungimui. Procesoriaus programinė įranga leidžia sukonfigūruoti sistemą taip, kad apie laistymo poreikį ji praneštų socialiniais tinklais arba SMS žinutėmis. Tai patogu tais atvejais, kai neįmanoma prijungti automatizuotos laistymo sistemos, pavyzdžiui, kambariniams augalams.

Patogus naudoti laistymo automatizavimo sistemai valdikliai su analoginiais ir kontaktiniais įėjimais, kurie jungia visus jutiklius ir perduoda jų rodmenis per vieną magistralę į kompiuterį, planšetę ar mobilųjį telefoną. Pavaros valdomos per WEB sąsają. Labiausiai paplitę universalūs valdikliai yra šie:

• MegaD-328;
• Arduino;
• Medžiotojas;
• Toro.

Tai lankstūs įrenginiai, leidžiantys tiksliai sureguliuoti automatinę laistymo sistemą ir patikėti jai visiškai valdyti savo sodą.

Paprasta laistymo automatizavimo schema

Paprasčiausia laistymo automatikos sistema susideda iš drėgmės jutiklio ir valdymo įtaiso. Dirvožemio drėgmės jutiklį galite pasidaryti savo rankomis. Jums reikės dviejų vinių, rezistoriaus, kurio varža 10 kOhm, ir maitinimo šaltinio, kurio išėjimo įtampa yra 5 V. Tinka iš mobiliojo telefono.

Mikroschema gali būti naudojama kaip įrenginys, kuris duos laistymo komandą LM393. Galite įsigyti paruoštą įrenginį arba surinkti jį patys, tada jums reikės:

• 10 kOhm rezistoriai – 2 vnt;
• 1 kOhm rezistoriai – 2 vnt;
• 2 kOhm rezistoriai – 3 vnt;
• kintamasis rezistorius 51-100 kOhm – 1 vnt.;
• LED – 2 vnt;
• bet koks diodas, negalingas - 1 vnt.;
• tranzistorius, bet kokios vidutinės galios PNP (pvz., KT3107G) – 1 vnt.;
• kondensatoriai 0,1 μ – 2 vnt.;
• mikroschema LM393 – 1 vnt.;
• relė, kurios veikimo slenkstis yra 4 V;
• grandinės plokštė.

Surinkimo schema pateikta žemiau.

Surinkę modulį prijunkite prie maitinimo šaltinio ir dirvožemio drėgmės lygio jutiklio. Prijunkite testerį prie lyginamojo LM393 išvesties. Naudodami konstrukcijos rezistorių, nustatykite atsako slenkstį. Laikui bėgant jį reikės koreguoti, galbūt daugiau nei vieną kartą.

Žemiau pateikiama LM393 komparatoriaus grandinės schema ir kištukas.

Paprasčiausia automatika yra paruošta. Prie uždarymo gnybtų pakanka prijungti pavarą, pavyzdžiui, elektromagnetinį vožtuvą, kuris įjungia ir išjungia vandens tiekimą.

Laistymo automatikos pavaros

Pagrindinė laistymo automatikos pavara yra elektroninis vožtuvas su vandens srauto valdymu ir be jo. Pastarieji yra pigesni, lengviau prižiūrimi ir valdomi.

Yra daug valdomų kranų ir kitų gamintojų.

Jei jūsų vietovėje kyla problemų dėl vandens tiekimo, įsigykite solenoidinius vožtuvus su srauto jutikliu. Tai neleis solenoidui perdegti, jei vandens slėgis nukris arba nutrūks vandens tiekimas.

Automatinių laistymo sistemų trūkumai

Dirvožemis yra nevienalytis ir skiriasi savo sudėtimi, todėl vienas drėgmės jutiklis gali rodyti skirtingus duomenis kaimyninėse vietovėse. Be to, kai kurios vietos yra užtamsintos medžių ir yra drėgnesnės nei saulėtose vietose. Didelę įtaką taip pat turi požeminio vandens artumas ir jo lygis horizonto atžvilgiu.

Naudojant automatizuotą laistymo sistemą, reikia atsižvelgti į vietovės kraštovaizdį. Svetainę galima suskirstyti į sektorius. Kiekviename sektoriuje sumontuokite vieną ar daugiau drėgmės jutiklių ir kiekvienam apskaičiuokite savo veikimo algoritmą. Tai gerokai apsunkins sistemą ir vargu ar išsiversite be valdiklio, tačiau vėliau tai beveik visiškai išgelbės jus nuo nepatogaus laiko gaišimo stovint su žarna rankose po kaitria saule. Dirvožemis bus užpildytas drėgme be jūsų dalyvavimo.

Veiksmingos automatizuotos drėkinimo sistemos kūrimas negali būti pagrįstas tik dirvožemio drėgmės jutiklių rodmenimis. Būtina papildomai naudoti temperatūros ir šviesos jutiklius bei atsižvelgti į skirtingų rūšių augalų fiziologinį vandens poreikį. Taip pat reikia atsižvelgti į sezoninius pokyčius. Daugelis drėkinimo automatizavimo sistemas gaminančių įmonių siūlo lanksčią programinę įrangą įvairiems regionams, vietovėms ir auginamiems augalams.

Įsigydami sistemą su drėgmės jutikliu, nepakliūkite į kvailus rinkodaros šūkius: mūsų elektrodai padengti auksu. Net jei taip yra, tada jūs tik praturtinsite dirvą tauriuoju metalu plokštelių elektrolizės procese ir ne itin sąžiningų verslininkų pinigines.

Išvada

Šiame straipsnyje buvo kalbama apie dirvožemio drėgmės jutiklius, kurie yra pagrindinis automatinio drėkinimo valdymo elementas. Taip pat buvo aptartas laistymo automatikos sistemos, kurią galima įsigyti jau paruoštą arba surinkti patiems, veikimo principas. Paprasčiausią sistemą sudaro drėgmės jutiklis ir valdymo įtaisas, kurio „pasidaryk pats“ surinkimo schema taip pat buvo pateikta šiame straipsnyje.

Ne visi sodų ir daržų savininkai turi galimybę kasdien prižiūrėti savo sodinukus. Tačiau laiku laistydami negalite tikėtis gero derliaus.

Problemos sprendimas bus automatinė sistema, leidžianti užtikrinti, kad jūsų svetainėje esantis dirvožemis išlaikytų reikiamą drėgmės laipsnį visą jūsų nebuvimą. Pagrindinis bet kokio automatinio laistymo komponentas yra dirvožemio drėgmės jutiklis.

Drėgmės jutiklio koncepcija

Drėgmės jutiklis turi ir kitus pavadinimus. Jis vadinamas drėgmės matuokliu arba drėgmės jutikliu.

Kaip matyti dirvožemio drėgmės jutiklių nuotraukoje, toks prietaisas yra įrenginys, susidedantis iš dviejų laidų, prijungtų prie silpno elektros šaltinio.

Didėjant drėgmei tarp elektrodų, srovės stiprumas ir varža mažėja, ir atvirkščiai, jei dirvožemyje nėra pakankamai vandens, šie rodikliai didėja. Prietaisas įsijungia tiesiog paspaudus mygtuką.

Atkreipkite dėmesį, kad elektrodai bus drėgnoje dirvoje. Todėl rekomenduojama įrenginį įjungti mygtuku. Ši technika sumažins neigiamą korozijos poveikį.

Kam reikalingas šis įrenginys?

Drėgmės matuokliai montuojami ne tik atvirame grunte, bet ir šiltnamiuose. Laistymo laiko kontrolė yra tai, kam naudojami dirvožemio drėgmės jutikliai. Jums nieko nereikia daryti, tiesiog įjunkite įrenginį. Vėliau jis veiks be jūsų dalyvavimo.

Tačiau sodininkai ir sodininkai turėtų stebėti elektrodų būklę, nes jie gali suirti ir dėl to sugesti.

Dirvožemio drėgmės jutiklių tipai

Pažiūrėkime, kokių tipų dirvožemio drėgmės jutikliai yra. Paprastai jie skirstomi į:

Talpinis. Jų konstrukcija panaši į oro kondensatorių. Darbas pagrįstas oro dielektrinių savybių pasikeitimu priklausomai nuo jo drėgmės, dėl kurio padidėja arba sumažėja talpa.

Atsparus. Jų veikimo principas – keisti higroskopinės medžiagos atsparumą priklausomai nuo to, kiek joje yra drėgmės.

Psichometrinis. Tokių jutiklių veikimo principas ir konstrukcija bus sudėtingesni. Jis pagrįstas fizine šilumos nuostolių garavimo metu savybe. Prietaisas susideda iš sauso ir šlapio detektoriaus. Pagal temperatūrų skirtumą tarp jų galima spręsti apie vandens garų kiekį ore.

Aspiracija. Šis tipas daugeliu atžvilgių panašus į ankstesnį, skirtumas yra ventiliatorius, kuris naudojamas oro mišinio siurbimui. Aspiracinės drėgmės prietaisai naudojami vietose, kuriose oro judėjimas yra silpnas arba su pertrūkiais.

Kokį drėgmės jutiklį pasirinkti, priklauso nuo kiekvieno konkretaus atvejo. Prietaiso pasirinkimui įtakos turi ir įdiegtos automatinės laistymo sistemos savybės bei Jūsų finansinės galimybės.

Medžiagos, reikalingos jutikliui sukurti patiems

Jei nuspręsite patys pasidaryti drėgmės matuoklį, turite pasiruošti:

• 3-4 mm skersmens elektrodai – 2 vnt.;
• tekstolito pagrindas;
• veržlės ir poveržlės.

Gamybos instrukcijos

Kaip savo rankomis pasidaryti dirvožemio drėgmės jutiklį? Štai trumpa pamoka:

• 1 veiksmas. Pritvirtinkite elektrodus prie pagrindo.
• Žingsnis 2. Elektrodų galuose nupjauname siūlus ir galąstame juos iš kitos pusės, kad būtų lengviau panardinti į dirvą.
• 3 veiksmas. Pagrinde padarome skylutes ir į jas įsukame elektrodus. Kaip tvirtinimo detales naudojame veržles ir poveržles.
• 4 veiksmas. Pasirinkite reikiamus laidus, kurie tiks poveržlėms.
• 5 veiksmas. Izoliuokite elektrodus. Įgiliname juos į žemę 5 - 10 cm.

Atkreipkite dėmesį!

Kad jutiklis veiktų, reikia: 35 mA srovės ir 5 V įtampos. Galiausiai trimis laidais sujungiame įrenginį, kurį prijungiame prie mikroprocesoriaus.

Valdiklis leidžia sujungti jutiklį su garsiniu signalu. Po to duodamas signalas, jei drėgmės kiekis dirvožemyje smarkiai sumažėja. Alternatyva garso signalui yra lemputės apšvietimas.

Dirvožemio drėgmės jutiklis, be jokios abejonės, yra būtinas dalykas ūkyje. Jei turite vasarnamį ar daržą, tuomet būtinai pasirūpinkite jo įsigijimu. Be to, jums visai nereikia pirkti įrenginio, nes galite lengvai jį pasigaminti patys.

Dirvožemio drėgmės jutiklių nuotraukos

Atkreipkite dėmesį!

Atkreipkite dėmesį!

Drėgmės lygį matuojantis prietaisas vadinamas higrometru arba tiesiog drėgmės jutikliu. Kasdieniame gyvenime drėgmė yra svarbus parametras, ir dažnai ne tik pačiam įprastam gyvenimui, bet ir įvairiai įrangai, o žemės ūkiui (dirvožemio drėgmė) ir dar daugiau.

Visų pirma mūsų savijauta labai priklauso nuo oro drėgmės laipsnio. Ypač jautrūs drėgmei yra nuo oro priklausomi žmonės, taip pat sergantieji hipertenzija, bronchine astma, širdies ir kraujagyslių sistemos ligomis.

Kai oras labai sausas, net sveiki žmonės jaučia diskomfortą, mieguistumą, niežėjimą ir odos dirginimą. Dažnai sausas oras gali išprovokuoti kvėpavimo sistemos ligas, pradedant ūminėmis kvėpavimo takų infekcijomis ir ūmiomis kvėpavimo takų virusinėmis infekcijomis ir baigiant net plaučių uždegimu.

Įmonėse oro drėgmė gali turėti įtakos gaminių ir įrenginių saugai, o žemės ūkyje – dirvožemio drėgmės įtaka derlingumui ir kt drėgmės davikliai – higrometrai.

Kai kurie techniniai prietaisai iš pradžių sukalibruojami pagal griežtai reikalaujamą vertę, o kartais norint tiksliai sureguliuoti įrenginį, svarbu turėti tikslią aplinkos drėgmės vertę.

Drėgmė galima išmatuoti keliais galimais dydžiais:

Norint nustatyti oro ir kitų dujų drėgmę, matavimai atliekami gramais kubiniame metre, kai kalbama apie absoliučią drėgmės vertę, arba RH vienetais, kai kalbama apie santykinę drėgmę.

Kietųjų medžiagų arba skysčių drėgmei matuoti tinka matavimai procentais nuo tiriamųjų mėginių masės.

Norint nustatyti blogai sumaišytų skysčių drėgnumą, matavimo vienetai bus ppm (kiek vandens dalių yra 1 000 000 mėginio masės dalių).

Pagal veikimo principą higrometrai skirstomi į:

talpinis;

atsparus;

termistorius;

optinis;

elektroninis.

Talpiniai higrometrai, paprasčiausia forma, yra kondensatoriai, kurių tarpelyje yra oras kaip dielektrikas. Yra žinoma, kad oro dielektrinė konstanta yra tiesiogiai susijusi su drėgme, o dielektriko drėgmės pokyčiai lemia oro kondensatoriaus talpos pokyčius.

Sudėtingesnėje talpinio drėgmės jutiklio oro tarpelyje versijoje yra dielektrikas, kurio dielektrinė konstanta gali labai skirtis priklausomai nuo drėgmės. Šis metodas pagerina jutiklio kokybę nei tiesiog esant orui tarp kondensatoriaus plokščių.

Antrasis variantas puikiai tinka kietųjų dalelių vandens kiekiui matuoti. Tiriamas objektas dedamas tarp tokio kondensatoriaus plokščių, pavyzdžiui, objektas gali būti planšetinis kompiuteris, o pats kondensatorius yra prijungtas prie virpesių grandinės ir prie elektroninio generatoriaus, tuo tarpu matuojamas susidariusios grandinės natūralusis dažnis. , o pagal išmatuotą dažnį „apskaičiuojama“ talpa, gauta pridėjus bandomąjį pavyzdį.

Žinoma, šis metodas turi ir tam tikrų trūkumų, pavyzdžiui, jei mėginio drėgnumas yra mažesnis nei 0,5%, jis bus netikslus, be to, matuojamas mėginys turi būti išvalytas nuo didelės dielektrinės konstantos; Mėginys matavimo proceso metu taip pat svarbus tyrimo eigoje;

Trečiojo tipo talpinis drėgmės jutiklis yra talpinis plonasluoksnis higrometras. Jame yra substratas, ant kurio uždedami du šukos elektrodai. Šiuo atveju šukos elektrodai atlieka plokščių vaidmenį. Temperatūros kompensavimo tikslais į jutiklį papildomai įvedami du papildomi temperatūros jutikliai.

Tokį jutiklį sudaro du elektrodai, kurie yra nusodinami ant pagrindo, o ant pačių elektrodų yra medžiagos sluoksnis, turintis gana mažą varžą, kuri, tačiau, labai skiriasi priklausomai nuo drėgmės.

Aliuminio oksidas gali būti tinkama medžiaga prietaisui. Šis oksidas gerai sugeria vandenį iš išorinės aplinkos, o jo varža pastebimai keičiasi. Dėl to bendra tokio jutiklio matavimo grandinės varža labai priklausys nuo drėgmės. Taigi, drėgmės lygį parodys tekančios srovės kiekis. Šio tipo jutiklių privalumas – maža kaina.

Termistorinis higrometras susideda iš poros identiškų termistorių. Beje, prisiminkime, kad tai netiesinis elektroninis komponentas, kurio atsparumas labai priklauso nuo jo temperatūros.

Vienas iš termistorių, įtrauktų į grandinę, dedamas į sandarią kamerą su sausu oru. O kita – kameroje su skylutėmis, pro kurias į ją patenka būdingos drėgmės oras, kurio vertę reikia pamatuoti. Termistoriai sujungiami tilto grandine, vienai iš tilto įstrižainių įjungiama įtampa, o rodmenys imami iš kitos įstrižainės.

Tuo atveju, kai įtampa išėjimo gnybtuose yra lygi nuliui, abiejų komponentų temperatūros yra vienodos, todėl drėgmė yra vienoda. Jei išėjime gaunama nulinė įtampa, tai rodo, kad kamerose yra drėgmės skirtumo. Taigi drėgmė nustatoma iš matavimų metu gautos įtampos vertės.

Nepatyrusiam tyrėjui gali kilti teisingas klausimas: kodėl keičiasi termistoriaus temperatūra, kai jis sąveikauja su drėgnu oru? Reikalas tas, kad padidėjus drėgmei iš termistoriaus korpuso pradeda garuoti vanduo, tuo tarpu kūno temperatūra mažėja, o kuo didesnė drėgmė, tuo intensyviau vyksta garavimas ir tuo greičiau termistorius atvėsta.

4) Optinis (kondensato) drėgmės jutiklis

Šio tipo jutikliai yra tiksliausi. Optinio drėgmės jutiklio veikimas pagrįstas reiškiniu, susijusiu su „rasos taško“ sąvoka. Tuo metu, kai temperatūra pasiekia rasos tašką, dujinė ir skystoji fazės yra termodinaminėje pusiausvyroje.

Taigi, jei paimsite stiklą ir įdėsite jį į dujinę aplinką, kur temperatūra tyrimo metu yra aukštesnė už rasos tašką, o tada pradėsite šio stiklo aušinimo procesą, tada esant tam tikrai temperatūros vertei pradės formuotis vandens kondensatas. ant stiklo paviršiaus šie vandens garai pradės virsti skysta faze. Ši temperatūra bus rasos taškas.

Taigi, rasos taško temperatūra yra neatsiejamai susijusi ir priklauso nuo parametrų, tokių kaip drėgmė ir slėgis aplinkoje. Dėl to, turint galimybę matuoti slėgį ir rasos taško temperatūrą, bus lengva nustatyti drėgmę. Šis principas yra optinių drėgmės jutiklių veikimo pagrindas.

Paprasčiausia tokio jutiklio grandinė susideda iš veidrodinio paviršiaus šviečiančio LED. Veidrodis atspindi šviesą, keičia jos kryptį ir nukreipia ją į fotodetektorių. Tokiu atveju veidrodis gali būti šildomas arba vėsinamas naudojant specialų didelio tikslumo temperatūros reguliavimo įrenginį. Dažnai toks prietaisas yra termoelektrinis siurblys. Žinoma, ant veidrodžio sumontuotas jutiklis temperatūrai matuoti.

Prieš pradedant matavimus, veidrodžio temperatūra nustatoma į vertę, kuri akivaizdžiai yra aukštesnė už rasos taško temperatūrą. Tada veidrodis palaipsniui atvėsinamas. Tuo metu, kai temperatūra pradės kirsti rasos tašką, ant veidrodžio paviršiaus iškart pradės kondensuotis vandens lašai, o šviesos spindulys iš diodo dėl jų nutrūks, išsisklaidys, o tai sumažės. fotodetektoriaus grandinėje esančioje srovėje. Per grįžtamąjį ryšį fotodetektorius sąveikauja su veidrodžio temperatūros valdikliu.

Taigi, remdamasis informacija, gaunama iš fotodetektoriaus signalų pavidalu, temperatūros reguliatorius veidrodžio paviršiuje palaikys tiksliai lygią rasos taško temperatūrai, o temperatūros jutiklis atitinkamai rodys temperatūrą. Taigi, esant žinomam slėgiui ir temperatūrai, galima tiksliai nustatyti pagrindinius drėgmės rodiklius.

Optinis drėgmės jutiklis turi didžiausią tikslumą, nepasiekiamas kitų tipų jutikliams, be to, nėra histerezės. Trūkumas yra didžiausia kaina ir didelės energijos sąnaudos. Be to, būtina užtikrinti, kad veidrodis būtų švarus.

Elektroninio oro drėgmės jutiklio veikimo principas pagrįstas elektrolito, dengiančio bet kokią elektros izoliacinę medžiagą, koncentracijos keitimu. Yra įrenginių su automatiniu šildymu, susietu su rasos tašku.

Dažnai rasos taškas matuojamas virš koncentruoto ličio chlorido tirpalo, kuris labai jautrus minimaliems drėgmės pokyčiams. Siekiant maksimalaus patogumo, tokiame higrometre dažnai yra papildomai įrengtas termometras. Šis prietaisas pasižymi dideliu tikslumu ir maža klaida. Jis gali išmatuoti drėgmę nepriklausomai nuo aplinkos temperatūros.

Taip pat populiarūs paprasti elektroniniai higrometrai dviejų elektrodų pavidalu, kurie tiesiog įsmeigiami į dirvą, reguliuojant jo drėgmę pagal laidumo laipsnį, priklausantį nuo šios drėgmės. Tokie jutikliai yra populiarūs tarp gerbėjų, nes galite lengvai nustatyti automatinį sodo lysvės ar gėlės laistymą vazone, jei neturite laiko laistyti rankiniu būdu arba tai nėra patogu.

Prieš pirkdami jutiklį, apsvarstykite, ką reikės išmatuoti, santykinę ar absoliučią drėgmę, orą ar dirvožemį, koks numatomas matavimo diapazonas, ar svarbi histerezė ir kokio tikslumo reikia. Tiksliausias jutiklis yra optinis. Atkreipkite dėmesį į IP apsaugos klasę, darbo temperatūros diapazoną, priklausomai nuo konkrečių sąlygų, kuriose jutiklis bus naudojamas, ir ar parametrai jums tinka.

Naminis, stabilus dirvožemio drėgmės jutiklis automatinei laistymo sistemai

Šis straipsnis atsirado dėl automatinės laistymo mašinos, skirtos kambariniams augalams prižiūrėti, statyba. Manau, kad pati laistymo mašina gali sudominti DIYerį, bet dabar pakalbėsime apie dirvožemio drėgmės jutiklį. https://site/

Įdomiausi video Youtube

Prologas.

Žinoma, prieš išradinėdama dviratį, naršiau internete.

Pramoniniai drėgmės jutikliai pasirodė per brangūs, ir man niekada nepavyko rasti išsamaus bent vieno tokio jutiklio aprašymo. Iš Vakarų pas mus atkeliavusi mada prekiauti „kiauliais kišenėse“, regis, jau tapo norma.

Nors tinkle yra savadarbių mėgėjiškų jutiklių aprašymų, visi jie veikia grunto atsparumo nuolatinei srovei matavimo principu. Ir patys pirmieji eksperimentai parodė visišką tokių pokyčių nesėkmę.

Tiesą sakant, tai manęs tikrai nenustebino, nes iki šiol prisimenu, kaip vaikystėje bandžiau išmatuoti grunto varžą ir atradau joje... elektros srovę. Tai yra, mikroampermetro adata užfiksavo srovę, tekančią tarp dviejų į žemę įstrigo elektrodų.

Visą savaitę trukę eksperimentai parodė, kad dirvožemio atsparumas gali kisti gana greitai ir gali periodiškai didėti, o paskui mažėti, o šių svyravimų laikotarpis gali būti nuo kelių valandų iki dešimčių sekundžių. Be to, skirtinguose gėlių vazonuose nevienodai keičiasi dirvožemio atsparumas. Kaip vėliau paaiškėjo, žmona kiekvienam augalui parenka individualią dirvožemio sudėtį.

Iš pradžių visiškai atsisakiau dirvožemio varžos matavimo ir net pradėjau statyti indukcinį jutiklį, nes internete radau pramoninį drėgmės jutiklį, kuris buvo apibūdintas kaip indukcija. Ketinau lyginti etaloninio osciliatoriaus dažnį su kito generatoriaus dažniu, kurio ritė dedama ant puodo su augalu. Bet kai pradėjau kurti įrenginio prototipą, staiga prisiminiau, kaip kažkada patekau į „pakopinę įtampą“. Tai paskatino mane atlikti dar vieną eksperimentą.

Ir iš tiesų, visose tinkle esančiose savadarbėse konstrukcijose buvo pasiūlyta išmatuoti dirvožemio atsparumą nuolatinei srovei. Ką daryti, jei bandysite išmatuoti kintamosios srovės varžą? Juk teoriškai vazonas neturėtų virsti „baterija“.

Sudariau paprastą diagramą ir iš karto išbandžiau ją įvairiose dirvose. Rezultatas džiugino. Įtartinų atsparumo didėjimo ar mažėjimo tendencijų neaptikta net per kelias dienas. Vėliau ši prielaida buvo patvirtinta veikiančioje laistymo mašinoje, kurios veikimas buvo pagrįstas panašiu principu.

Dirvožemio drėgmės slenksčio jutiklio elektros grandinė.

Atlikus tyrimus ši grandinė atsirado viename luste. Tiks bet kuri iš išvardytų mikroschemų: K176LE5, K561LE5 arba CD4001A. Šias mikroschemas parduodame tik už 6 centus.

Dirvožemio drėgmės jutiklis yra slenkstinis įtaisas, reaguojantis į atsparumo kintamajai srovei pokyčius (trumpus impulsus).

Pagrindinis generatorius yra sumontuotas ant elementų DD1.1 ir DD1.2, generuojantis impulsus maždaug kas 10 sekundžių. https://site/

Atskiriantys kondensatorius C2 ir C4. Jie neįleidžia nuolatinės srovės, kurią sukuria gruntas, į matavimo grandinę.

Rezistorius R3 nustato atsako slenkstį, o rezistorius R8 užtikrina stiprintuvo histerezę. Žoliapjovės rezistorius R5 nustato pradinį poslinkį įėjime DD1.3.

Kondensatorius C3 yra anti-interferencinis kondensatorius, o rezistorius R4 nustato didžiausią matavimo grandinės įėjimo varžą. Abu šie elementai sumažina jutiklio jautrumą, tačiau jų nebuvimas gali sukelti klaidingus aliarmus.

Taip pat nereikėtų rinktis mažesnės nei 12 voltų mikroschemos maitinimo įtampos, nes tai sumažina tikrąjį įrenginio jautrumą dėl sumažėjusio signalo ir triukšmo santykio.

Dėmesio!

Nežinau, ar ilgalaikis elektros impulsų poveikis gali turėti žalingą poveikį augalams. Ši schema buvo naudojama tik laistymo mašinos kūrimo etape.

Augalams laistyti naudojau kitą grandinę, kuri generuoja tik vieną trumpą matavimo impulsą per dieną, sutampančią su augalų laistymo laiku.