Pozdrav svima, danas ćemo u našem članku pogledati kako napraviti senzor vlage u tlu vlastitim rukama. Razlog za samoproizvodnju može biti trošenje senzora (korozija, oksidacija) ili jednostavno nemogućnost kupovine, dugo čekanje i želja da nešto napravite vlastitim rukama. U mom slučaju, želja da se napravi sam senzor je bila istrošenost, činjenica je da senzorska sonda, uz konstantan napon napajanja, stupa u interakciju sa zemljom i vlagom, uslijed čega oksidira. Na primjer, SparkFun senzori ga prekrivaju posebnom smjesom (Electroless Nickel Immersion Gold) kako bi se povećao resurs rada. Također, kako bi se produžio vijek trajanja senzora, bolje je napajanje senzora napajati samo u vrijeme mjerenja.
Jednog "lepog" dana primetio sam da moj sistem za navodnjavanje nepotrebno vlaži zemlju, prilikom provere senzora sam izvadio sondu iz zemlje i evo šta sam video:

Zbog korozije između sondi pojavljuje se dodatni otpor zbog čega signal postaje manji i arduino smatra da je tlo suho. Budući da koristim analogni signal, neću raditi sklop s digitalnim izlazom na komparatoru kako bih pojednostavio sklop.

Na dijagramu je prikazan komparator senzora vlažnosti tla, dio koji pretvara analogni signal u digitalni je označen crvenom bojom. Neoznačeni dio je dio koji nam je potreban da pretvorimo vlagu u analogni signal i mi ćemo ga koristiti. Ispod sam dao dijagram za povezivanje sondi na arduino.

Lijeva strana dijagrama pokazuje kako su sonde spojene na arduino, a desnu sam donio (sa otpornikom R2) kako bih pokazao kako se mijenjaju očitanja ADC-a. Kada se sonde spuste u zemlju, između njih se formira otpor (na dijagramu sam ga prikazao uslovno R2), ako je tlo suho, onda je otpor beskonačno velik, a ako je vlažan, onda teži 0. Pošto dva otpora R1 i R2 čine djelitelj napona, a središte je izlaz (out a0), tada napon na izlazu ovisi o vrijednosti otpora R2. Na primjer, ako je otpor R2 = 10Kom, tada će napon biti 2,5V. Možete zalemiti otpor na žicama kako ne biste napravili dodatno razdvajanje, za stabilnost očitanja možete dodati kondenzator od 0,01μF između - napajanja i izlaza. dijagram povezivanja je sljedeći:

Pošto smo se pozabavili električnim dijelom, možemo prijeći na mehanički dio. Za proizvodnju sondi bolje je koristiti materijal koji je najmanje podložan koroziji kako bi se produžio vijek trajanja senzora. Možete koristiti "nehrđajući čelik" ili pocinčani metal, možete odabrati bilo koji oblik, možete koristiti čak i dva komada žice. Za sonde sam odabrao "pocinčane", a kao materijal za pričvršćivanje koristio sam mali komad getinaxa. Također je vrijedno uzeti u obzir da bi inzistiranje između sondi trebalo biti 5 mm-10 mm, ali ne biste trebali raditi više. Zalemio sam žice senzora na pocinčane krajeve. Evo šta se desilo na kraju:

Nisam napravio detaljan foto izvještaj, sve je tako jednostavno. Pa, slika na poslu:

Kao što sam ranije naveo, bolje je koristiti senzor samo u vrijeme mjerenja. Najbolja opcija je uključiti preko tranzistorskog prekidača, ali pošto je moja trenutna potrošnja bila 0,4mA, možete ga uključiti ravno. Za napajanje naponom tokom mjerenja, možete spojiti kontakt VCC senzora na PWM pin ili koristiti digitalni izlaz u vrijeme mjerenja za napajanje visokog (HIGH) nivoa, a zatim ga postaviti na niski. Također je vrijedno uzeti u obzir da je nakon primjene napona na senzor potrebno pričekati neko vrijeme da se očitanja stabiliziraju. Primjer putem PWM-a:

Int senzor = A0; int power_sensor = 3;

void setup () (
// stavite svoj kod za postavljanje ovdje, da se pokrene jednom:
Serial.begin (9600);
analogWrite (senzor_napajanja, 0);
}

void petlja () (

kašnjenje (10000);
Serial.print ("Suhost": ");
Serial.println (analogno čitanje (senzor));
analogWrite (senzor_napajanja, 255);
kašnjenje (10000);
}

Hvala svima na pažnji!

Automatizacija značajno pojednostavljuje život vlasnika staklenika ili lične parcele. Automatski sistem navodnjavanja spasit će vas od monotonog rada koji se ponavlja, a senzor vlažnosti tla pomoći će da se izbjegne višak vode - nije tako teško sastaviti takav uređaj vlastitim rukama. Zakoni fizike dolaze u pomoć baštovanu: vlaga u tlu postaje provodnik električnih impulsa, a što je više, otpor je manji.

Kako vlažnost opada, otpornost se povećava i to pomaže u praćenju optimalnog vremena zalijevanja.

Dizajn i princip rada senzora vlažnosti

Dizajn senzora vlažnosti zemlje sastoji se od dva vodiča, koji su spojeni na nejak izvor energije, a otpornik mora biti u kolu. Kada se količina tekućine u prostoru između elektroda poveća, otpor se smanjuje i struja raste.

Vlaga se suši - otpor se povećava, struja se smanjuje.

Budući da će elektrode ostati u vlažnom okruženju, preporučljivo je uključiti ih preko ključa kako bi se smanjio destruktivni efekat korozije. U vreme mirovanja, set se isključuje i počinje samo da bi proverio vlažnost pritiskom na dugme.

Da bi se omogućila ugradnja senzora vlažnosti tla u staklenicima, oni omogućavaju kontrolu nad automatskim navodnjavanjem, na osnovu čega agregat može funkcionirati, uglavnom, bez ljudske intervencije. U tom slučaju, set će stalno biti u radnom stanju, ali će se stanje elektroda morati pratiti kako se ne bi pokvarile pod utjecajem korozije. Takvi se uređaji mogu postaviti na travnjake i vanjske krevete - omogućit će vam da odmah preuzmete potrebne informacije.

Uz to, totalitet se otkriva mnogo ispravnije od jednostavnog taktilnog osjeta. Ako osoba izračuna da je tlo potpuno suho, senzor će pokazati do 100 jedinica vlage u tlu (kada se procijeni u decimalnim zbrojima), odmah nakon zalijevanja ova vrijednost raste na 600-700 jedinica.

Tada će senzor omogućiti praćenje promjene sadržaja vlage u tlu.

Ako se senzor treba koristiti na otvorenom, njegov gornji dio mora biti šapatom zapečaćen kako bi se spriječilo izobličenje informacija. Da biste to učinili, moguće ga je prekriti epoksidnom smolom otpornom na vlagu.

Sklop senzora vlažnosti uradi sam

Dizajn senzora planira se na sljedeći način:

• Glavni dio su dvije elektrode, čiji je promjer 3-4 mm, pričvršćene su za podlogu od tekstolita ili drugog materijala zaštićenog od korozije.
• Na jednom završetku elektroda potrebno je odrezati navoj, inače se zaoštravaju za ergonomskije uranjanje u tlo.
• U PCB ploči izbušene su rupe u koje su ušrafljene elektrode, koje se moraju učvrstiti maticama i podloškama.
• Odlazne žice moraju se staviti ispod podloški, nakon čega se elektrode izoliraju. Dužina elektroda, koje će biti uronjene u zemlju, iznosi oko 4-10 cm, u zavisnosti od kontejnera koji se koristi ili otvorenog kreveta.
• Senzoru je potreban izvor struje od 35 mA za rad, agregatu je potreban napon od 5V. U zavisnosti od količine tečnosti u zemlji, opseg povratnog signala će biti 0-4,2 V. Gubitak otpora će pokazati količinu vode u zemlji.
• Povezivanje senzora vlažnosti zemlje vrši se preko 3 žice na procesor, u tu svrhu moguće je kupiti, na primjer, Arduino. Kontroler će omogućiti povezivanje agregata sa zujalom za davanje zvučnog signala kada je vlaga u zemlji preniska, ili na LED, jačina osvjetljenja će se mijenjati tokom transformacija u radu senzora.

Takav samoizrađeni uređaj može postati dio automatskog navodnjavanja u agregatu Smart House, na primjer, koristeći MegD-328 Ethernet kontroler. Web sučelje prikazuje nivo vlage u 10-bitnom agregatu: raspon od 0 do 300 pokazuje da je tlo potpuno suho, 300-700 - ima dovoljno vlage u zemlji, više od 700 - tlo je vlažno i nije potrebno zalijevanje.

Dizajn, koji se sastoji od kontrolera, releja i baterije, može se ukloniti u bilo koje prikladno kućište, za koje je moguće prilagoditi bilo koju plastičnu kutiju.

Kod kuće, aplikacija za senzor vlažnosti bit će izuzetno jednostavna i istovremeno pouzdana.

Područja primjene senzora vlage

Upotreba senzora vlažnosti tla moguća je na različite načine. Najčešće se koriste u kombinaciji s automatskim zalijevanjem i ručnim zalijevanjem biljaka:

1. Mogu se ugraditi u saksije za cvijeće ako su biljke osjetljive na nivo vode u tlu. Kada su u pitanju sukulenti, na primjer, kaktusi, morate pokupiti dugačke elektrode, koje će reagirati na transformaciju razine vlage posebno kod korijena. Osim toga, mogu se koristiti za druge biljke i ljubičice s krhkim korijenskim kompleksom. Spajanje na LED će vam omogućiti da odredite u vrijeme kada je vrijeme za zalijevanje.
2. Nezamjenjivi su za organiziranje zalijevanja biljaka u stakleniku. Po sličnom principu, pored ovoga, predviđeni su i senzori vlažnosti vazduha koji su neophodni za pokretanje seta prskanja biljaka. Sve će to automatski osigurati normalan nivo i zalijevanje biljaka atmosferske vlažnosti.
3. Na dachi, upotreba senzora omogućit će vam da ne imate na umu vrijeme zalijevanja svakog vrtnog kreveta, sama elektrotehnika će vam reći o količini vode u tlu. To će vam omogućiti da spriječite pretjerano zalijevanje ako je pljusak prošao relativno nedavno.
4. Korištenje senzora je vrlo ugodno iu nekim drugim slučajevima. Na primjer, omogućit će kontrolu vlažnosti tla u podrumu i ispod kuće u blizini temelja. U stanu se može ugraditi ispod sudopera: ako cijev počne kapati, automatizacija će to odmah reći, a bit će moguće izbjeći naknadne popravke i poplave susjeda.
5. Jednostavan senzorski uređaj omogućit će vam da u samo nekoliko dana potpuno opremite sva problematična područja kuće i vrta setom upozorenja. Ako su elektrode dovoljno dugačke, uz njihovu pomoć bit će moguće kontrolirati nivo vode, na primjer, u neprirodnom malom rezervoaru.

Nezavisna proizvodnja senzora će vam pomoći da opremite vaš dom automatskim kontrolnim sistemom uz minimalne troškove.

Tvornički izrađene komponente lako je kupiti na mreži ili u posebnoj trgovini, čvrsti dio uređaja može se sastaviti od materijala koji se stalno nalaze u domu električara.

Senzor vlage u zemlji uradi sam. Newbie AVR.

DIY senzor vlažnosti tla. Newbie AVR.

Nemaju svi vlasnici vrtova i povrtnjaka u prilici da se svakodnevno brinu o svojim zasadima. Ipak, bez pravovremenog zalijevanja, ne možete računati na dobru žetvu.

Rješenje problema bit će automatski sistem koji vam omogućava da osigurate da tlo na vašoj lokaciji održava potreban stepen vlage tokom vašeg odsustva. Glavna komponenta svakog automatskog navodnjavanja je senzor vlažnosti tla.

Koncept senzora vlage

Senzor vlage ima i druga imena. Zove se mjerač vlage ili senzor vlage.

Kao što možete vidjeti na fotografiji senzora vlage u tlu, takav uređaj je uređaj koji se sastoji od dvije žice spojene na slab izvor električne energije.

S povećanjem vlažnosti između elektroda, jačina struje i otpor se smanjuju, i obrnuto, ako u tlu nema dovoljno vode, ovi pokazatelji se povećavaju. Uređaj se uključuje jednostavnim pritiskom na dugme.

Treba imati na umu da će elektrode biti u vlažnom tlu. Stoga se preporučuje da uključite uređaj pomoću ključa. To će smanjiti negativne efekte korozije.

Zašto je potreban ovaj uređaj

Mjerači vlage se postavljaju ne samo na otvorenom, već iu staklenicima. Kontrola vremena navodnjavanja je ono za šta se koriste senzori vlažnosti tla. Ne morate ništa da radite, samo uključite uređaj. Tada će to raditi bez vašeg učešća.

Međutim, vrtlari i vrtlari trebaju pratiti stanje elektroda, jer mogu korodirati i kao rezultat toga otkazati.

Vrste senzora vlažnosti tla

Razmotrimo kakvi su senzori vlažnosti tla. Obično se dijele na:

Kapacitivni. Njihov dizajn je sličan onom kod kondenzatora sa zračnim hlađenjem. Rad se zasniva na promjeni dielektričnih svojstava zraka u zavisnosti od njegove vlažnosti, što uzrokuje povećanje ili smanjenje kapaciteta.

Resistisive. Njihov princip rada je da mijenjaju otpornost higroskopnog materijala, ovisno o tome koliko vlage sadrži.

Psihometrijski. Princip rada i dizajn takvih senzora bit će složeniji. Zasniva se na fizičkom svojstvu gubitka toplote tokom isparavanja. Uređaj se sastoji od suvog i mokrog detektora. Prema temperaturnoj razlici između njih, procjenjuje se količina vodene pare u zraku.

Aspiracija. Ovaj tip je po mnogo čemu sličan prethodnom, razlika je u ventilatoru, koji služi za pumpanje mješavine zraka. Aspiracioni uređaji za određivanje vlažnosti koriste se na mestima sa slabim ili povremenim kretanjem vazduha.

Koji senzor vlage odabrati ovisi o svakom konkretnom slučaju. Na izbor uređaja utiču i karakteristike sistema za automatsko navodnjavanje koji je ugrađen u vas i vaše finansijske mogućnosti.

Materijali potrebni za izradu senzora vlastitim rukama

Ako odlučite sami početi izrađivati ​​mjerač vlage, tada morate pripremiti:

• elektrode prečnika 3-4 mm - 2 kom.;
• Tekstolitna baza;
• matice i podloške.

Uputstvo za proizvodnju

Kako napraviti senzor vlažnosti tla vlastitim rukama? Evo kratkog tutorijala:

• Korak 1. Pričvrstite elektrode na bazu.
• Korak 2. Odrežite konac na krajevima elektroda i naoštrite ga sa stražnje strane radi lakšeg uranjanja u tlo.
• Korak 3. Na bazi napravimo rupe i u njih uvrnemo elektrode. Kao pričvrsne elemente koristimo matice i podloške.
• Korak 4. Odabiremo potrebne žice koje odgovaraju podloškama.
• Korak 5. Izolirajte elektrode. Udubljujemo ih u zemlju za 5 - 10 cm.

Bilješka!

Za rad senzora potrebni su: struja od 35 mA i napon od 5 V. Na kraju povezujemo uređaj pomoću tri žice koje povezujemo sa mikroprocesorom.

Kontroler vam omogućava da kombinujete senzor sa zujalom. Nakon toga se daje signal ako se količina vlage u tlu naglo smanji. Alternativa zvučnom signalu je da se upali sijalica.

Senzor vlažnosti tla je, bez sumnje, neophodna stvar na farmi. Ako imate vikendicu ili povrtnjak, onda svakako vodite računa o tome da ga kupite. Štaviše, uopće nije potrebno kupiti uređaj, jer ga možete lako napraviti sami.

Fotografija senzora vlažnosti tla

Bilješka!

Bilješka!

Napisao sam dosta recenzija o vikendicama, a pošto je riječ o vikendicama, automatsko zalijevanje je jedno od prioritetnih područja automatizacije. Istovremeno, uvijek želite uzeti u obzir padavine, kako ne biste uzalud vozili pumpe i ne bi poplavili krevete. Dosta kopija je polomljeno na putu da se podaci o vlažnosti tla bez problema dobiju. U recenziji postoji još jedna opcija koja je otporna na vanjske utjecaje.

Par senzora je stigao za 20 dana u pojedinačnim antistatičkim vrećicama:




Karakteristike na web stranici prodavca :):
Marka: ZHIPU
Tip: senzor vibracija
Materijal: mješavina
Izlaz: Preklopni senzor

Raspakivanje:


Žica ima dužinu od oko 1 metar:


Pored samog senzora, set uključuje i kontrolni šal:




Dužina senzorskih senzora je oko 4 cm:


Vrhovi senzora izgledaju kao grafit - zaprljaju se crnom bojom.
Zalemimo kontakte na šal i pokušamo spojiti senzor:




Najčešći senzor vlažnosti tla u kineskim trgovinama je sljedeći:


Mnogi ljudi znaju da ga nakon kratkog vremena eksterno okruženje pojede. Efekat uticaja korozije može se malo smanjiti primenom struje neposredno pre merenja i isključivanjem kada nema merenja. Ali ovo se malo mijenja, ovako je moj izgledao nakon par mjeseci korištenja:




Netko pokušava koristiti debelu bakrenu žicu ili šipke od nehrđajućeg čelika, alternativa dizajnirana posebno za agresivno okruženje djeluje kao predmet pregleda.

Ostavimo ploču iz kompleta sa strane i pobrinemo se za sam senzor. Senzor je otpornog tipa, mijenja svoj otpor ovisno o vlažnosti okoline. Logično je da je bez vlažnog okruženja otpor senzora ogroman:


Spuštamo senzor u čašu vode i vidimo da će njegov otpor biti oko 160 kOhm:


Ako ga izvadite, onda će se sve vratiti u prvobitno stanje:


Pređimo na testiranje na terenu. Na suvom tlu vidimo sledeće:


Dodamo malo vode:


Više (oko litra):


Gotovo u potpunosti izlio jedan i pol litar:


Dodao sam jos jednu litru i cekao 5 minuta:

Ploča ima 4 pina:
1 + napajanje
2 zemljišta
3 digitalna izlaza
4 analogna izlaza
Nakon biranja, pokazalo se da su analogni izlaz i uzemljenje direktno povezani sa senzorom, tako da ako planirate koristiti ovaj senzor spajanjem na analogni ulaz, ploča nema puno smisla. Ako nema želje za korištenjem kontrolera, onda možete koristiti digitalni izlaz, prag odziva se podešava potenciometrom na ploči. Dijagram ožičenja koji preporučuje prodavač kada se koristi digitalni izlaz:


Kada koristite digitalni ulaz:


Hajde da sastavimo mali izgled:


Ovdje sam koristio Arduino Nano kao izvor napajanja bez učitavanja programa. Digitalni izlaz je spojen na LED. Smiješno je da su crvena i zelena LED dioda na ploči upaljene na bilo kojoj poziciji potenciometra i vlažnosti okoline senzora, jedino kada se aktivira prag zelena svijetli malo slabije:


Nakon što smo postavili prag, nalazimo da kada je navedena vlažnost na digitalnom izlazu 0, uz nedostatak vlage, napon napajanja je:




Pa, pošto imamo kontroler u rukama, napisaćemo program za testiranje rada analognog izlaza. Povežite analogni izlaz senzora na pin A1, a LED na pin D9 Arduino Nano.
const int analogInPin = A1; // senzor const int analogOutPin = 9; // Izlaz na LED int sensorValue = 0; // čitanje vrijednosti sa senzora int outputValue = 0; // vrijednost poslana na PWM izlaz sa LED void setup () (Serial.begin (9600);) void loop () (// čitanje vrijednosti senzora senzorValue = analogRead (analogInPin); // prevođenje raspona mogućeg senzora vrijednosti (400-1023 - eksperimentalno postavljeno) // do PWM izlaznog raspona 0-255 outputValue = mapa (sensorValue, 400, 1023, 0, 255); // upali LED na zadanoj svjetlini analogWrite (analogOutPin, outputValue); // ispis naših brojeva Serial.print ("sensor ="); Serial.print (sensorValue); Serial.print ("\ t output ="); Serial.println (outputValue); // kašnjenje odgode (2 );)
Prokomentirao sam cijeli kod, svjetlina LED-a je obrnuto proporcionalna vlažnosti koju detektuje senzor. Ako je potrebno nešto kontrolirati, dovoljno je usporediti dobivenu vrijednost s eksperimentalno utvrđenim pragom i, na primjer, uključiti relej. Jedina stvar koju preporučujem je da obradite nekoliko vrijednosti i koristite prosjek za poređenje sa pragom, tako da su mogući nasumični skokovi ili padovi.
Uranjamo senzor i vidimo:


Izlaz kontrolera:

Ako ga izvadite, tada će se promijeniti izlaz kontrolera:

Video ove probne izrade:

Općenito, senzor mi se dopao, ostavlja utisak otpornosti na uticaje spoljašnje sredine, da li je to tako - pokazaće vreme.
Ovaj senzor se ne može koristiti kao tačan indikator vlažnosti (kao i svi slični), njegova glavna primjena je određivanje praga i analiza dinamike.

Ako bude zanimljivo, nastavit ću pisati o svojim dacha zanatima.
Hvala svima koji su ovu recenziju pročitali do kraja, nadam se da će nekome ova informacija biti korisna. Potpuna kontrola nad vlagom i dobrotom tla!