Het apparaat dat de luchtvochtigheid meet, wordt een hygrometer of eenvoudigweg een vochtigheidssensor genoemd. IN Alledaagse leven vochtigheid is een belangrijke parameter, en vaak niet alleen voor het gewone leven, maar ook voor diverse apparatuur, en voor de landbouw (bodemvocht) en nog veel meer.

Ons welzijn is vooral afhankelijk van de mate van luchtvochtigheid. Bijzonder gevoelig voor vocht zijn weersafhankelijke mensen, maar ook mensen die hieraan lijden hypertensie, bronchiale astma, ziekten van het cardiovasculaire systeem.

Zelfs in zeer droge lucht Gezonde mensen ongemak, slaperigheid, jeuk en irritatie ervaren huid. Vaak kan droge lucht ziekten van het ademhalingssysteem veroorzaken, beginnend met acute luchtweginfecties en acute virale infecties van de luchtwegen, en zelfs eindigend met longontsteking.

Bij bedrijven kan de luchtvochtigheid de veiligheid van producten en apparatuur beïnvloeden landbouw duidelijk de invloed van bodemvocht op de vruchtbaarheid etc. Hier wordt gebruik van gemaakt vochtigheidssensoren - hygrometers.

Sommige technische apparaten zijn in eerste instantie gekalibreerd op strikt vereiste waarden, en soms is het, om het apparaat te verfijnen, belangrijk om een ​​nauwkeurige vochtigheidswaarde te hebben in omgeving.

Vochtigheid kan worden gemeten aan de hand van verschillende mogelijke grootheden:

    Om de luchtvochtigheid van zowel lucht als andere gassen te bepalen, worden metingen uitgevoerd in gram per kubieke meter als het over de absolute waarde van de luchtvochtigheid gaat, of in RH-eenheden als het over de relatieve luchtvochtigheid gaat.

    Voor gemeten luchtvochtigheid vaste stoffen of in vloeistoffen zijn metingen als percentage van de massa van de onderzochte monsters geschikt.

    Om het vochtgehalte van slecht gemengde vloeistoffen te bepalen, zijn de meeteenheden ppm (hoeveel delen water zitten er in 1.000.000 delen van het gewicht van het monster).

Volgens het werkingsprincipe zijn hygrometers onderverdeeld in:

    capacitief;

    resistief;

    thermistor;

    optisch;

    elektronisch.

Capacitieve hygrometers zijn in hun eenvoudigste vorm condensatoren met lucht als diëlektricum in de opening. Het is bekend dat de diëlektrische constante van lucht rechtstreeks verband houdt met de vochtigheid, en veranderingen in de vochtigheid van het diëlektricum leiden tot veranderingen in de capaciteit van de luchtcondensator.

Complexere optie capacitieve sensor De vochtigheid in de luchtspleet bevat een diëlektricum, met een diëlektrische constante die sterk kan variëren onder invloed van de vochtigheid daarop. Deze aanpak maakt de sensorkwaliteit beter dan simpelweg het hebben van lucht tussen de condensatorplaten.

De tweede optie is zeer geschikt voor het meten van het watergehalte in vaste stoffen. Het te bestuderen object wordt tussen de platen van een dergelijke condensator geplaatst, het object kan bijvoorbeeld een tablet zijn en de condensator zelf is verbonden met een oscillerend circuit en een elektronische generator, terwijl de natuurlijke frequentie van het resulterende circuit wordt gemeten , en uit de gemeten frequentie wordt de capaciteit verkregen door het introduceren van het testmonster ‘berekend’.

Ongetwijfeld, deze methode Het heeft ook enkele nadelen. Als de vochtigheid van het monster bijvoorbeeld lager is dan 0,5%, zal het onnauwkeurig zijn. Bovendien moet het te meten monster worden ontdaan van deeltjes met een hoge diëlektrische constante, en de vorm van het monster is ook belangrijk tijdens het meten. het meetproces; dit mag tijdens het onderzoek niet veranderen.

Het derde type capacitieve vochtigheidssensor is de capacitieve dunnefilm-hygrometer. Het omvat een substraat waarop twee kamelektroden zijn aangebracht. In dit geval spelen kamelektroden de rol van platen. Voor de temperatuurcompensatie worden bovendien twee extra temperatuursensoren in de sensor ingebracht.

Zo'n sensor bevat twee elektroden die op een substraat worden afgezet en bovenop de elektroden zelf wordt een laag materiaal aangebracht met een vrij lage weerstand, die echter sterk varieert afhankelijk van de luchtvochtigheid.

Aluminiumoxide kan een geschikt materiaal zijn voor het apparaat. Dit oxide absorbeert goed uit externe omgeving water, terwijl weerstand het verandert merkbaar. Als gevolg hiervan zal de totale weerstand van het meetcircuit van een dergelijke sensor aanzienlijk afhankelijk zijn van de vochtigheid. Het vochtigheidsniveau wordt dus aangegeven door de hoeveelheid stroom die vloeit. Het voordeel van dit soort sensoren is hun lage prijs.

Een thermistor-hygrometer bestaat uit een paar identieke thermistors. Laten we ons trouwens herinneren dat dit een niet-lineaire elektronische component is, waarvan de weerstand sterk afhangt van de temperatuur.

Eén van de thermistors in het circuit wordt in een afgesloten kamer met droge lucht geplaatst. En de andere bevindt zich in een kamer met gaten waardoor lucht met karakteristieke vochtigheid binnenkomt, waarvan de waarde moet worden gemeten. De thermistors zijn verbonden in een brugcircuit, er wordt spanning aangelegd op een van de diagonalen van de brug en er worden metingen gedaan vanaf de andere diagonaal.

In het geval dat de spanning op de uitgangsklemmen nul is, zijn de temperaturen van beide componenten gelijk en daarom is de vochtigheid hetzelfde. Als er aan de uitgang een spanning wordt verkregen die niet nul is, duidt dit op de aanwezigheid van een vochtigheidsverschil in de kamers. Zo wordt de vochtigheid bepaald op basis van de waarde van de tijdens metingen verkregen spanning.

Een onervaren onderzoeker heeft misschien een terechte vraag: waarom verandert de temperatuur van de thermistor wanneer deze in wisselwerking staat met vochtige lucht? Het punt is dat naarmate de luchtvochtigheid toeneemt, water uit het thermistorlichaam begint te verdampen, terwijl de temperatuur van het lichaam afneemt, en hoe hoger de luchtvochtigheid, hoe intenser de verdamping plaatsvindt en hoe sneller de thermistor afkoelt.

4) Optische (condens)vochtigheidssensor

Dit type sensor is het meest nauwkeurig. De werking van een optische vochtigheidssensor is gebaseerd op een fenomeen dat verband houdt met het concept van “dauwpunt”. Op het moment dat de temperatuur het dauwpunt bereikt, zijn de gas- en vloeistoffase in thermodynamisch evenwicht.

Dus als je glas neemt en het in een gasvormige omgeving installeert, waar de temperatuur op het moment van onderzoek boven het dauwpunt ligt, en dan begint met het afkoelen van dit glas, dan zal bij een specifieke temperatuurwaarde watercondensatie beginnen te ontstaan. zich op het oppervlak van het glas vormt, zal deze waterdamp beginnen te transformeren in de vloeibare fase. Deze temperatuur zal het dauwpunt zijn.

De dauwpunttemperatuur is dus onlosmakelijk met elkaar verbonden en hangt af van parameters zoals vochtigheid en druk in de omgeving. Als gevolg hiervan zal het, dankzij de mogelijkheid om de druk en de dauwpunttemperatuur te meten, gemakkelijk zijn om de vochtigheid te bepalen. Dit principe dient als basis voor de werking optische sensoren vochtigheid.

De eenvoudigste schakeling van zo'n sensor bestaat uit een brandende LED spiegel oppervlak. De spiegel reflecteert het licht, verandert van richting en richt het naar de fotodetector. In dit geval kan de spiegel worden verwarmd of gekoeld met behulp van een speciaal, uiterst nauwkeurig temperatuurcontroleapparaat. Vaak is zo'n apparaat een thermo-elektrische pomp. Uiteraard is er op de spiegel een sensor gemonteerd om de temperatuur te meten.

Voordat met de metingen wordt begonnen, wordt de spiegeltemperatuur ingesteld op een waarde die duidelijk hoger is dan de dauwpunttemperatuur. Vervolgens wordt de spiegel geleidelijk afgekoeld. Op het moment dat de temperatuur het dauwpunt begint te overschrijden, zullen waterdruppels onmiddellijk beginnen te condenseren op het oppervlak van de spiegel, en de lichtstraal van de diode zal daardoor breken, verdwijnen, en dit zal tot een afname leiden. in de stroom in het fotodetectorcircuit. Door feedback de fotodetector werkt samen met de spiegeltemperatuurregelaar.

Dus op basis van de informatie die wordt ontvangen in de vorm van signalen van de fotodetector, zal de temperatuurregelaar de temperatuur op het oppervlak van de spiegel exact gelijk houden aan het dauwpunt, en zal de temperatuursensor de temperatuur dienovereenkomstig aangeven. Met bekende druk en temperatuur kunnen de belangrijkste vochtigheidsindicatoren dus nauwkeurig worden bepaald.

De optische vochtigheidssensor heeft het meeste hoge nauwkeurigheid, onbereikbaar voor andere soorten sensoren, plus de afwezigheid van hysteresis. Het nadeel is het grootst hoge prijs van alles, plus een hoog stroomverbruik. Bovendien is het noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de spiegel schoon is.

Het werkingsprincipe van een elektronische luchtvochtigheidssensor is gebaseerd op het veranderen van de concentratie van elektrolyt dat elektrisch isolatiemateriaal bedekt. Er zijn apparaten met automatische verwarming gekoppeld aan het dauwpunt.

Vaak wordt het dauwpunt gemeten over een geconcentreerde oplossing van lithiumchloride, die zeer gevoelig is voor minimale veranderingen in de luchtvochtigheid. Voor maximaal gemak is een dergelijke hygrometer vaak bovendien uitgerust met een thermometer. Dit apparaat heeft een hoge nauwkeurigheid en een lage fout. Het is in staat om de luchtvochtigheid te meten, ongeacht de omgevingstemperatuur.

Eenvoudige elektronische hygrometers zijn ook populair in de vorm van twee elektroden, die eenvoudigweg in de grond worden gestoken en de vochtigheid regelen op basis van de mate van geleidbaarheid, afhankelijk van deze vochtigheid. Dergelijke sensoren zijn populair onder fans omdat je eenvoudig een automatische bewatering van een tuinbed of bloem in een pot kunt instellen, voor het geval je geen tijd hebt om handmatig water te geven of als het niet handig is.

Bedenk voordat u een sensor koopt wat u moet meten: relatieve of absolute vochtigheid, lucht of bodem, wat het verwachte meetbereik is, of hysteresis belangrijk is en welke nauwkeurigheid nodig is. De meest nauwkeurige sensor is optisch. Let op de IP-beschermingsklasse, het bereik van de bedrijfstemperatuur, afhankelijk van de specifieke omstandigheden waarin de sensor zal worden gebruikt, en of de parameters voor u geschikt zijn.

Verbind een Arduino met een FC-28 bodemvochtsensor om te detecteren wanneer de grond onder uw planten water nodig heeft.

In dit artikel gaan we de FC-28 bodemvochtsensor gebruiken met Arduino. Deze sensor meet het volumetrische watergehalte van de bodem en geeft ons het vochtniveau. De sensor geeft ons analoge en digitale gegevens als uitvoer. We gaan het in beide modi verbinden.

De bodemvochtsensor bestaat uit twee sensoren die worden gebruikt om het volumetrische watergehalte te meten. Twee sondes laten een stroom door de grond lopen, wat een weerstandswaarde oplevert die uiteindelijk de vochtwaarde meet.

Als er water is, zal de bodem meer elektriciteit geleiden, waardoor er minder weerstand is. Droge grond is een slechte geleider van elektriciteit, dus als er minder water is, geleidt de grond minder elektriciteit, waardoor er meer weerstand zal zijn.

De FC-28-sensor kan in analoge en digitale modus worden aangesloten. Eerst zullen we hem in analoge modus aansluiten en vervolgens in digitale modus.

Specificatie

FC-28 Specificaties bodemvochtsensor:

  • ingangsspanning: 3,3–5V
  • uitgangsspanning: 0–4,2 V
  • ingangsstroom: 35mA
  • uitgangssignaal: analoog en digitaal

Pin-out

De FC-28 bodemvochtsensor heeft vier contacten:

  • VCC: macht
  • A0: analoge uitgang
  • D0: digitale uitgang
  • GND: aarde

De module bevat ook een potentiometer die de drempelwaarde instelt. Deze drempelwaarde wordt vergeleken op de LM393-comparator. De LED geeft ons een waarde boven of onder de drempelwaarde.

Analoge modus

Om de sensor in analoge modus aan te sluiten, zullen we de analoge uitgang van de sensor moeten gebruiken. De FC-28 bodemvochtsensor accepteert analoge uitgangswaarden van 0 tot 1023.

De luchtvochtigheid wordt gemeten als een percentage, dus we zullen deze waarden vergelijken van 0 tot 100 en ze vervolgens weergeven op de seriële monitor. Je kunt installeren verschillende betekenissen vocht en zet de waterpomp “aan-uit” volgens deze waarden.

Elektrisch schema

Sluit de FC-28 bodemvochtsensor als volgt aan op Arduino:

  • VCC FC-28 → 5V Arduino
  • GND FC-28 → GND Arduino
  • A0 FC-28 → A0 Arduino

Code voor analoge uitgang

Voor de analoge uitgang schrijven we de volgende code:

Int sensor_pin = A0; int uitvoer_waarde ; void setup() ( Serial.begin(9600); Serial.println("Lezen vanaf de sensor..."); delay(2000); ) void loop() ( output_value= analogRead(sensor_pin); output_value = map(output_value ,550,0,0,100); Serial.print("Mositure: "); Serial.print(uitvoerwaarde); Serial.println("%"); delay(1000); )

Code-uitleg

Allereerst hebben we twee variabelen gedefinieerd: één om het contact van de bodemvochtsensor vast te houden en een andere om de output van de sensor vast te houden.

Int sensor_pin = A0; int uitvoer_waarde ;

In de setup-functie is het commando Serieel.begin(9600) zal helpen bij de communicatie tussen Arduino en seriële monitor. Hierna zullen we “Lezen van de sensor...” afdrukken op het normale display.

Installatie ongeldig() ( Serial.begin(9600); Serial.println("Lezen vanaf de sensor ..."); delay(2000); )

In de lusfunctie lezen we de waarde van de analoge uitgang van de sensor en slaan we de waarde op in een variabele uitvoerwaarde. We vergelijken dan de uitgangswaarden van 0-100 omdat de luchtvochtigheid als percentage wordt gemeten. Toen we metingen deden op droge grond, was de sensorwaarde 550, en op natte grond was de sensorwaarde 10. We correleerden deze waarden om de vochtwaarde te krijgen. Daarna hebben we deze waarden op de seriële monitor afgedrukt.

void loop() ( output_value= analogRead(sensor_pin); output_value = map(output_value,550,10,0,100); Serial.print("Mositure: "); Serial.print(output_value); Serial.println("%") ; vertraging(1000); )

Digitale modus

Om de FC-28 bodemvochtsensor digitaal aan te sluiten, verbinden we de digitale uitgang van de sensor met de digitale pin van de Arduino.

De sensormodule bevat een potentiometer, waarmee de drempelwaarde kan worden ingesteld. De drempelwaarde wordt vervolgens vergeleken met de sensoruitgangswaarde met behulp van de LM393-comparator, die op de FC-28-sensormodule is geplaatst. De LM393-comparator vergelijkt de uitgangswaarde van de sensor en de drempelwaarde en geeft ons vervolgens de uitgangswaarde via een digitale pin.

Wanneer de sensorwaarde groter is dan de drempelwaarde, geeft de digitale uitgang ons 5V en gaat de sensor-LED branden. Anders, wanneer de sensorwaarde lager is dan deze drempelwaarde, wordt 0V naar de digitale pin verzonden en gaat de LED niet branden.

Elektrisch schema

De aansluitingen voor de FC-28 bodemvochtsensor en Arduino in digitale modus zijn als volgt:

  • VCC FC-28 → 5V Arduino
  • GND FC-28 → GND Arduino
  • D0 FC-28 → Pen 12 Arduino
  • LED positief → Pin 13 Arduino
  • LED min → GND Arduino

Code voor digitale modus

De code voor de digitale modus staat hieronder:

Int led_pin =13; int sensor_pin =8; void setup() ( pinMode(led_pin, OUTPUT); pinMode(sensor_pin, INPUT); ) void loop() ( if(digitalRead(sensor_pin) == HOOG)( digitalWrite(led_pin, HOOG); ) else ( digitalWrite(led_pin, LAAG); vertraging(1000); ) )

Code-uitleg

Allereerst hebben we 2 variabelen geïnitialiseerd om de LED-pin en de digitale pin van de sensor te verbinden.

Int led_pin = 13; int sensor_pin = 8;

In de setup-functie declareren we de LED-pin als een uitgangspin omdat we de LED hierdoor zullen inschakelen. We hebben de sensorpin als invoerpin aangegeven omdat de Arduino via deze pin waarden van de sensor ontvangt.

Installatie ongeldig() ( pinMode(led_pin, OUTPUT); pinMode(sensor_pin, INPUT); )

In de lusfunctie lezen we van de sensoruitvoer. Als de waarde hoger is dan de drempelwaarde, gaat de LED branden. Als de sensorwaarde onder de drempelwaarde ligt, gaat de indicator uit.

Ongeldige lus() ( if(digitalRead(sensor_pin) == HOOG)( digitalWrite(led_pin, HIGH); ) else ( digitalWrite(led_pin, LOW); vertraging(1000); ) )

Hiermee is de introductieles over het werken met de FC-28-sensor voor Arduino afgesloten. Succesvolle projecten voor jou.

De LED gaat branden wanneer het nodig is om de planten water te geven
Zeer laag stroomverbruik van 3V-batterij

Schematisch diagram:

Lijst met componenten:

Weerstanden 470 kOhm ¼ W

Cermet of koolstof
trimweerstand 47 kOhm ½ W

Weerstand 100 kOhm ¼ W

Weerstand 3,3 kOhm ¼ W

Weerstand 15 kOhm ¼ W

Weerstand 100 Ohm ¼ W

Lavsan-condensator 1 nF 63 V

Lavsan-condensator 330 nF 63 V

Elektrolytische condensatoren 10uF 25V

Rode LED met een diameter van 5 mm

Elektroden (zie opmerkingen)

3V-batterij (2 x AA-, N- of AAA-batterijen,
in serie geschakeld)

Doel van het apparaat:

Het circuit is ontworpen om een ​​signaal te geven als de planten water nodig hebben. De LED begint te knipperen als de grond erin zit bloempot te droog en gaat uit als de luchtvochtigheid toeneemt. Met trimmerweerstand R2 kunt u de gevoeligheid van het circuit aanpassen Verschillende types grond, bloempotmaten en soorten elektroden.

Schemaontwikkeling:

Dit kleine apparaat werd gebruikt groot succes van elektronicaliefhebbers gedurende vele jaren, te beginnen in 1999. Maar nadat ik door de jaren heen met veel radioamateurs had gecorrespondeerd, besefte ik dat met enkele kritieken en suggesties rekening moest worden gehouden. Het circuit is verbeterd door vier weerstanden, twee condensatoren en één transistor toe te voegen. Als gevolg hiervan werd het apparaat eenvoudiger in te stellen en stabieler in gebruik, en werd de helderheid van de gloed verhoogd zonder gebruik te maken van superheldere LED's.
Er zijn veel experimenten uitgevoerd met verschillende bloempotten en verschillende sensoren. En hoewel, zoals je je gemakkelijk kunt voorstellen, bloempotten en elektroden heel verschillend van elkaar waren, lag de weerstand tussen twee elektroden die 60 mm in de grond waren ondergedompeld op een afstand van ongeveer 50 mm altijd binnen het bereik van 500...1000. Ohm voor droge grond, en 3000...5000 Ohm nat

Circuitbediening:

IC1A en de bijbehorende R1 en C1 vormen een blokgolfgenerator met een frequentie van 2 kHz. Via een instelbare deler R2/R3 worden pulsen aan de ingang van poort IC1B geleverd. Wanneer de weerstand tussen de elektroden laag is (d.w.z. als er voldoende vocht in de bloempot zit), omzeilt condensator C2 de ingang van IC1B naar aarde, en is de uitgang van IC1B constant aanwezig hoog niveau Spanning. Poort IC1C keert de uitgang van IC1B om. De ingang van IC1D wordt dus geblokkeerd door een lage spanning en de LED wordt dienovereenkomstig uitgeschakeld.
Wanneer de grond in de pot uitdroogt, neemt de weerstand tussen de elektroden toe en verhindert C2 niet langer de stroom van pulsen naar de ingang van IC1B. Nadat ze door IC1C zijn gegaan, komen de 2 kHz-pulsen de blokkerende ingang binnen van de oscillator die op de IC1D-chip en de omliggende componenten is gemonteerd. IC1D begint korte pulsen te genereren die de LED via transistor Q1 inschakelen. LED-flitsen geven aan dat de plant water moet krijgen.
Zeldzame uitbarstingen van korte negatieve pulsen met een frequentie van 2 kHz, weggesneden van de ingangspulsen, worden toegevoerd aan de basis van transistor Q1. Bijgevolg knippert de LED 2000 keer per seconde, maar het menselijk oog neemt zulke frequente flitsen waar als een constante gloed.

Opmerkingen:

  • Om oxidatie van de elektroden te voorkomen, worden ze aangedreven door rechthoekige pulsen.
  • De elektroden zijn gemaakt uit twee stukken gestript stevige draad, met een diameter van 1 mm en een lengte van 60 mm. U kunt de draad gebruiken die wordt gebruikt voor het leggen van elektrische bedrading.
  • De elektroden moeten volledig in de grond worden ondergedompeld op een afstand van 30...50 mm van elkaar. Het materiaal van de elektroden, de afmetingen en de afstand daartussen doen er over het algemeen niet zoveel toe.
  • Het stroomverbruik van ongeveer 150 µA als de LED uitgeschakeld is, en 3 mA als de LED elke 2 seconden 0,1 seconde aan is, zorgt ervoor dat het apparaat jarenlang op één set batterijen kan werken.
  • Met zo'n klein stroomverbruik is er simpelweg geen noodzaak voor een aan/uit-schakelaar. Als er toch een wens is om het circuit uit te schakelen, volstaat het om de elektroden kort te sluiten.
  • De 2 kHz-uitvoer van de eerste oscillator kan zonder sonde of oscilloscoop worden gecontroleerd. Je kunt ze eenvoudig horen als je de P2-elektrode aansluit op de ingang van een laagfrequente versterker met luidspreker, en als je een oude TON-2-oortelefoon met hoge impedantie hebt, dan kun je het zonder versterker doen.
  • De schakeling is duidelijk volgens de handleiding in elkaar gezet en werkt 100%!!! ...dus als het plotseling "niet werkt", dan is het gewoon een onjuiste montage of onderdelen. Eerlijk gezegd geloofde ik tot voor kort niet dat het “werkte”.
  • Vraagje voor de kenners!!! Hoe kun je een 12V DC pomp met een verbruik van 0,6A en een startapparaat van 1,4A als actuator installeren?!
  • Sobos WAAR te passen? Wat te beheren?...Formuleer de vraag DUIDELIJK.
  • In dit schema ( Volledige beschrijving http://www..html?di=59789) de indicator voor de werking ervan is de LED, die oplicht als de grond “droog” is. Er is een grote wens om de irrigatiepomp automatisch in te schakelen (12V constant met een verbruik van 0,6A en een start van 1,4A) samen met de opname van deze LED, hoe het circuit te veranderen of “voltooien” om dit te realiseren.
  • ...misschien heeft iemand enig idee?!
  • Installeer een optorelay of optosimistor in plaats van de LED. De waterdosis kan worden aangepast door een timer of door de locatie van de sensor/waterpunt.
  • Het is vreemd, ik heb het circuit in elkaar gezet en het werkt prima, maar alleen de LED "wanneer water geven nodig is" flikkert volledig met een frequentie van ongeveer 2 kHz, en staat niet constant aan, zoals sommige forumgebruikers zeggen. Wat weer besparingen oplevert bij het gebruik van batterijen. Ook is het belangrijk dat bij zo’n lage stroomvoorziening de elektroden in de grond weinig aan corrosie onderhevig zijn, vooral de anode. En nog iets: bij een bepaalde luchtvochtigheid begint de LED nauwelijks te gloeien en dit kan zo doorgaan lange tijd, waardoor ik dit circuit niet kon gebruiken om de pomp in te schakelen. Ik denk dat je, om de pomp betrouwbaar in te schakelen, een soort detector nodig hebt van pulsen met de gespecificeerde frequentie die uit dit circuit komen en een "commando" geven om de belasting te regelen. Ik vraag SPECIALISTEN om een ​​schema voor te stellen voor de implementatie van een dergelijk apparaat. Op basis van dit schema zou ik automatisch water geven in mijn datsja willen implementeren.
  • Een zeer veelbelovend plan in termen van zijn “economie” dat moet worden afgerond en gebruikt tuin percelen of bijvoorbeeld op het werk, wat erg belangrijk is als er weekends of vakanties zijn, maar ook thuis voor het automatisch bewateren van bloemen.
  • lag altijd binnen het bereik van 500...1000 Ohm voor droge grond, en 3000...5000 Ohm voor natte grond - in die zin - vice versa!!??
  • Ik denk dat dit onzin is. Na verloop van tijd zetten zich zouten af ​​op de elektroden en werkt het systeem niet op tijd. Een paar jaar geleden deed ik dit, maar ik deed het op twee transistors volgens de schakeling uit het MK-magazine. Het was genoeg voor een week, en toen veranderde het. De pomp werkte en ging niet uit, waardoor de bloem onder water kwam te staan. Ik kwam schema's tegen op internet wisselstroom, ik denk dat je ze moet proberen.
  • Goededag!!! Wat mij betreft: elk idee om iets te creëren is al goed. - Wat betreft het installeren van het systeem in de datsja, zou ik adviseren om de pomp in te schakelen via een tijdrelais (kost centen in veel winkels voor elektrische apparatuur) en deze zo in te stellen dat deze na een tijdje na het inschakelen wordt uitgeschakeld. Dus als uw systeem vastloopt (nou ja, er kan van alles gebeuren), wordt de pomp uitgeschakeld na een gegarandeerde tijd die voldoende is om water te geven (u kunt dit empirisch kiezen). - http://tuxgraphics.org/electronics/201006/automatic-flower-watering-II.shtml Dit is maar goed ook, ik heb dit specifieke circuit niet in elkaar gezet, ik heb alleen de verbinding met internet gebruikt. Een beetje glitchy (niet het feit dat mijn handen erg recht zijn), maar alles werkt.
  • Ik heb diagrammen verzameld voor water geven, maar niet voor deze, die in dit onderwerp wordt besproken. De gemonteerde werken, de een zoals hierboven vermeld in termen van de tijd dat de pomp wordt ingeschakeld, de ander, wat veelbelovend is, in termen van het niveau in de pan waar water rechtstreeks in de pan wordt gepompt. Dit is de beste optie voor planten. Maar de essentie van de vraag is om het gespecificeerde schema aan te passen. De enige reden is dat de anode in de grond bijna niet wordt vernietigd, zoals bij de implementatie van andere schema's. Vertel me alstublieft hoe ik de pulsfrequentie kan volgen om de actuator in te schakelen. Het probleem wordt nog verergerd door het feit dat de LED nauwelijks een bepaalde tijd kan "smeulen" en dan alleen in de pulsmodus kan worden ingeschakeld.
  • Het antwoord op een eerder gestelde vraag over het verbeteren van het bodemvochtcontrolesysteem werd op een ander forum ontvangen en bleek 100% efficiënt te zijn :) Als iemand geïnteresseerd is, schrijf dan een persoonlijk bericht.
  • Waarom zulke vertrouwelijkheid en niet meteen een link naar het forum geven. Op dit forum http://forum.homecitrus.ru/index.php?showtopic=8535&st=100 werd het probleem bijvoorbeeld praktisch opgelost met MK, maar het werd opgelost met behulp van logica en door mij getest. Alleen om het te begrijpen is het noodzakelijk om vanaf het begin van het 'boek' te lezen, en niet vanaf het einde. Ik schrijf dit vooraf voor degenen die een stuk tekst lezen en beginnen te bombarderen met vragen. :eek:
  • De link http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=1&t=63260 werd niet onmiddellijk gegeven omdat deze niet als een advertentie zou worden beschouwd.
  • voor [B]Vell65
  • http://oldoctober.com/ru/automatic_watering/#5
  • Deze fase is al voorbij. Het probleem werd opgelost met een ander schema. Als informatie. Het onderste verbeterde circuit bevat fouten en de weerstanden branden. Het typen op dezelfde site verliep zonder fouten. Bij het testen van het circuit werden de volgende tekortkomingen vastgesteld: 1. Het wordt slechts één keer per dag ingeschakeld, wanneer de tomaten al verwelkt zijn, en het is beter om te zwijgen over komkommers. En net toen de zon scheen, hadden ze druppelwater aan de wortel nodig, omdat planten bij extreme hitte verdampen een groot aantal van vocht, vooral komkommers. 2. Er is geen bescherming tegen valse activering wanneer bijvoorbeeld 's nachts de fotocel wordt verlicht door koplampen of bliksem en de pomp wordt geactiveerd wanneer de planten slapen en geen water nodig hebben, en het inschakelen van de pomp 's nachts helpt niet gezonde slaap leden van het huishouden.
  • We verwijderen de fotosensor, zien de eerste versie van het circuit waar deze ontbreekt, we selecteren de elementen van het timingcircuit van de pulsgenerator zoals het u uitkomt. Ik heb R1=3,9 Mohm. R8 dat is 22m nee. R7=5,1 Mohm. Vervolgens schakelt de pomp in als de grond droog is, totdat de sensor nat wordt. Ik nam het apparaat als voorbeeld van een automatische watergeefmachine. Veel dank aan de auteur.

Hallo allemaal, vandaag zullen we in ons artikel bekijken hoe je met je eigen handen een bodemvochtsensor kunt maken. Reden zelf gemaakt Dit kan te wijten zijn aan sensorslijtage (corrosie, oxidatie), of simpelweg het onvermogen om te kopen, lang wachten en de wens om iets met je eigen handen te maken. In mijn geval was de wens om de sensor zelf te maken te wijten aan slijtage; feit is dat de sensorsonde, bij een constante toevoer van spanning, een interactie aangaat met de grond en het vocht, waardoor deze oxideert. SparkFun-sensoren bedekken het bijvoorbeeld bijzondere compositie(Electroless Nickel Immersion Gold) om de werkbron te betrekken. Om de levensduur van de sensor te verlengen, is het bovendien beter om de sensor alleen tijdens de metingen van stroom te voorzien.
Op een “mooie” dag merkte ik dat mijn irrigatiesysteem de grond onnodig bevochtigde; bij het controleren van de sensor haalde ik de sonde uit de grond en dit is wat ik zag:

Door corrosie ontstaat er extra weerstand tussen de sondes, waardoor het signaal kleiner wordt en de arduino denkt dat de grond droog is. Omdat ik een analoog signaal gebruik, zal ik geen circuit maken met een digitale uitgang op de comparator om het circuit te vereenvoudigen.

In het diagram is een comparator voor een bodemvochtsensor weergegeven; het gedeelte dat het analoge signaal omzet naar een digitaal signaal is rood gemarkeerd. Het ongemarkeerde deel is het deel dat we nodig hebben om de vochtigheid om te zetten in een analoog signaal, en we zullen het gebruiken. Hieronder heb ik een schema gegeven voor het aansluiten van de probes op de Arduino.

Het linkerdeel van het diagram laat zien hoe de sondes zijn aangesloten op de Arduino, en ik liet het rechterdeel zien (met weerstand R2) om te laten zien waarom de ADC-waarden veranderen. Wanneer de sondes in de grond worden neergelaten, wordt er een weerstand tussen gevormd (in het diagram heb ik dit conventioneel R2 weergegeven), als de grond droog is, is de weerstand oneindig groot, en als deze nat is, neigt deze naar 0 Aangezien twee weerstanden R1 en R2 een spanningsdeler vormen, en het middelpunt de uitgang is (uit a0), hangt de spanning aan de uitgang af van de waarde van weerstand R2. Als weerstand R2=10Kom bijvoorbeeld is, zal de spanning 2,5V zijn. U kunt de weerstand op de draden solderen om geen extra ontkoppelingen te maken; voor stabiliteit van de metingen kunt u een condensator van 0,01 µF toevoegen tussen de voeding en de uitgang. Het aansluitschema is als volgt:

Omdat we het elektrische gedeelte hebben behandeld, kunnen we verder gaan met het mechanische gedeelte. Voor de vervaardiging van sondes kun je beter een materiaal gebruiken dat het minst gevoelig is voor corrosie, om zo de levensduur van de sensor te verlengen. Je kunt roestvrij staal of gegalvaniseerd metaal gebruiken, je kunt elke vorm kiezen, je kunt zelfs twee stukken draad gebruiken. Voor de sondes heb ik gekozen voor “gegalvaniseerd”, ik heb een klein stukje getinax als bevestigingsmateriaal gebruikt. Het is ook de moeite waard om te overwegen dat de afstand tussen de sondes 5 mm-10 mm moet zijn, maar u moet niet meer doen. Ik heb de sensordraden op de uiteinden van de gegalvaniseerde plaat gesoldeerd. Hier is wat we uiteindelijk hebben bereikt:

Ik heb het niet gedaan gedetailleerde foto rapport, zo simpel is het allemaal. Nou, hier is een foto ervan in actie:

Zoals ik al eerder aangaf kun je de sensor beter alleen gebruiken op het moment van de meting. De beste optie inschakelen via een transistorschakelaar, maar aangezien mijn stroomverbruik 0,4 mA was, kan deze direct worden ingeschakeld. Om tijdens metingen spanning te leveren, kunt u het contact van de VCC-sensor op de PWM-pin aansluiten of de digitale uitgang gebruiken om tijdens de metingen een hoog (HOOG) niveau te leveren en dit vervolgens op laag instellen. Het is ook de moeite waard om te overwegen dat u, nadat u spanning op de sensor heeft gezet, enige tijd moet wachten totdat de meetwaarden zijn gestabiliseerd. Voorbeeld via PWM:

Int-sensor = A0; int power_sensor = 3;

ongeldige setup() (
// plaats hier uw installatiecode, om één keer uit te voeren:
Serieel.begin(9600);
analogWrite(power_sensor, 0);
}

lege lus() (

vertraging(10000);
Serial.print("Suhost" : ");
Serieel.println(analogRead(sensor));
analogWrite(power_sensor, 255);
vertraging(10000);
}

Bedankt iedereen voor jullie aandacht!




Veel tuinders en tuinders zijn verstoken van de mogelijkheid om dagelijks te zorgen voor geplante groenten, bessen, fruitbomen vanwege werkdruk of vakantie. Planten hebben echter tijdig water nodig. Met behulp van eenvoudige geautomatiseerde systemen kunt u ervoor zorgen dat de grond op uw terrein tijdens uw afwezigheid het noodzakelijke en stabiele vocht behoudt. Om een ​​automatisch bewateringssysteem voor de tuin te bouwen, hebt u een hoofdbedieningselement nodig: een bodemvochtsensor.

Vochtigheidssensor

Vochtigheidssensoren worden ook wel vochtmeters of vochtigheidssensoren genoemd. Vrijwel alle bodemvochtmeters op de markt meten vocht met behulp van een resistieve methode. Dit is geen volledig nauwkeurige methode omdat er geen rekening wordt gehouden met de elektrolyse-eigenschappen van het te meten object. De meetwaarden van het apparaat kunnen verschillen bij hetzelfde bodemvocht, maar bij een verschillende zuurgraad of zoutgehalte. Maar voor proeftuinders zijn de absolute meetwaarden van de instrumenten niet zo belangrijk als de relatieve meetwaarden, die onder bepaalde omstandigheden kunnen worden aangepast voor de watertoevoeractuator.

De essentie van de resistieve methode is dat het apparaat de weerstand meet tussen twee geleiders die op een afstand van 2-3 cm van elkaar in de grond zijn geplaatst. Dit is normaal ohmmeter, die in elke digitale of analoge tester wordt meegeleverd. Eerder werden dergelijke instrumenten genoemd avometers.

Er zijn ook apparaten met een ingebouwde of externe indicator voor operationele monitoring van de bodemgesteldheid.

Eenvoudig te meten geleidbaarheidsverschil elektrische stroom voor het water geven en na het water geven met behulp van het voorbeeld van een pot met een aloë-huisplant. Aflezingen vóór bewatering 101,0 kOhm.

Aflezingen na bewatering na 5 minuten 12,65 kOhm.

Maar een gewone tester zal alleen de weerstand van de grond tussen de elektroden laten zien, maar kan niet helpen bij automatisch water geven.

Automatisering werkingsprincipe

Automatische bewateringssystemen hebben meestal een ‘water geven of niet water geven’-regel. In de regel hoeft niemand de waterdruk te regelen. Dit komt door het gebruik van dure geregelde kleppen en andere onnodige, technologisch complexe apparaten.

Bijna alle vochtigheidssensoren op de markt hebben, naast twee elektroden, een comparator in hun ontwerp. Dit is het eenvoudigste analoog-naar-digitaal apparaat dat het binnenkomende signaal omzet in digitale vorm. Dat is wanneer vastgesteld niveau luchtvochtigheid, ontvangt u één of nul aan de uitgang (0 of 5 volt). Dit signaal wordt de bron voor de volgende actuator.

Voor automatische besproeiing zou de meest rationele optie het gebruik van een magneetklep als actuator zijn. Het wordt meegeleverd in de leidingbreuk en kan ook worden gebruikt in microdruppelirrigatiesystemen. Ingeschakeld door 12 V te leveren.

Voor eenvoudige systemen die werken volgens het principe "de sensor wordt geactiveerd - het water stroomt", is het voldoende om de LM393-comparator te gebruiken. De microschakeling is een dubbele operationele versterker met de mogelijkheid om een ​​commandosignaal aan de uitgang te ontvangen op een instelbaar ingangsniveau. De chip heeft een extra analoge uitgang die kan worden aangesloten op een programmeerbare controller of tester. Een geschatte Sovjet-analoog van de dubbele comparator LM393 is de 521CA3-microschakeling.

De afbeelding toont een kant-en-klaar vochtigheidsrelais samen met een in China gemaakte sensor voor slechts $ 1.

Hieronder staat een versterkte versie, met een uitgangsstroom van 10A bij AC-spanning tot 250 V, voor $ 3-4.

Automatiseringssystemen voor irrigatie

Als u geïnteresseerd bent in een volwaardig automatisch bewateringssysteem, moet u nadenken over de aanschaf van een programmeerbare controller. Als het gebied klein is, volstaat het om 3-4 vochtigheidssensoren te installeren verschillende soorten glazuur. Zo heeft een tuin minder water nodig, houden frambozen van vocht en hebben meloenen voldoende water uit de grond nodig, behalve tijdens extreem droge periodes.

Op basis van uw eigen waarnemingen en metingen van vochtigheidssensoren kunt u bij benadering de kosteneffectiviteit en efficiëntie van de watervoorziening in gebieden berekenen. Met processors kun je seizoensaanpassingen doorvoeren, gebruik maken van de meetwaarden van vochtmeters en rekening houden met neerslag en de tijd van het jaar.

Sommige bodemvochtsensoren zijn voorzien van een RJ-45 interface voor netwerkaansluiting. Met de processorfirmware kunt u het systeem zo configureren dat het u op de hoogte stelt van de noodzaak van doorwateren sociale media of SMS-bericht. Dit is handig in gevallen waarin het onmogelijk is om verbinding te maken geautomatiseerd systeem water geven, bijvoorbeeld voor kamerplanten.

Handig te gebruiken voor irrigatie-automatiseringssysteem controleurs met analoge en contactingangen die alle sensoren verbinden en hun meetwaarden via één enkele bus naar een computer, tablet of mobiele telefoon. De aandrijvingen worden aangestuurd via een WEB-interface. De meest voorkomende universele controllers zijn:

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

Dit flexibele apparaten, waardoor u het automatische bewateringssysteem kunt verfijnen en de volledige controle over uw tuin kunt toevertrouwen.

Een eenvoudig automatiseringsschema voor irrigatie

Het eenvoudigste systeem irrigatieautomatisering bestaat uit een vochtigheidssensor en een regelapparaat. U kunt met uw eigen handen een bodemvochtsensor maken. Je hebt twee spijkers nodig, een weerstand van 10 kOhm en een stroombron met een uitgangsspanning van 5 V. Geschikt vanaf een mobiele telefoon.

Een microschakeling kan worden gebruikt als een apparaat dat een commando voor bewatering geeft LM393. U kunt een kant-en-klaar apparaat kopen of het zelf monteren, dan heeft u het volgende nodig:

  • 10 kOhm-weerstanden – 2 stuks;
  • 1 kOhm-weerstanden – 2 stuks;
  • 2 kOhm-weerstanden – 3 stuks;
  • variabele weerstand 51-100 kOhm – 1 st.;
  • LED's – 2 stuks;
  • elke diode, niet krachtig - 1 st.;
  • transistor, elk gemiddeld vermogen PNP (bijvoorbeeld KT3107G) – 1 st.;
  • condensatoren 0,1 μ – 2 stuks;
  • microschakeling LM393 – 1 stuk;
  • relais met een bedrijfsdrempel van 4 V;
  • printplaat.

Het montageschema wordt hieronder weergegeven.

Sluit na montage de module aan op de voeding en bodemvochtsensor. Sluit een tester aan op de uitgang van de comparator LM393. Stel met behulp van een constructieweerstand de responsdrempel in. Na verloop van tijd zal het moeten worden aangepast, misschien meer dan eens.

Het schakelschema en de pin-out van de LM393-comparator worden hieronder weergegeven.

De eenvoudigste automatisering is klaar. Het volstaat om een ​​actuator op de sluitklemmen aan te sluiten, bijvoorbeeld een elektromagnetische klep die de watertoevoer aan en uit zet.

Actuatoren voor irrigatieautomatisering

De belangrijkste actuator voor de irrigatieautomatisering is een elektronische klep met en zonder waterstroomregeling. Deze laatste zijn goedkoper, gemakkelijker te onderhouden en te beheren.

Er zijn veel bestuurbare kranen en andere fabrikanten.

Als er problemen zijn met de watervoorziening in uw omgeving, koop dan een watervoorziening magneetventielen met flowsensor. Dit voorkomt dat de solenoïde doorbrandt als de waterdruk daalt of de watertoevoer wordt afgesloten.

Nadelen van automatische irrigatiesystemen

De bodem is heterogeen en verschilt qua samenstelling, waardoor één vochtsensor verschillende gegevens in aangrenzende gebieden kan weergeven. Bovendien liggen sommige gebieden in de schaduw van bomen en zijn ze natter dan de gebieden die zich daar bevinden zonnige plaatsen. Nabijheid heeft ook een grote impact grondwater, hun niveau ten opzichte van de horizon.

Bij gebruik van een geautomatiseerd irrigatiesysteem moet rekening worden gehouden met het terrein van het gebied. De site kan worden onderverdeeld in sectoren. Installeer een of meer vochtigheidssensoren in elke sector en bereken voor elke sector zijn eigen werkingsalgoritme. Dit zal het systeem aanzienlijk ingewikkelder maken en het zal nauwelijks mogelijk zijn om zonder controller te doen, maar vervolgens zal het je bijna volledig behoeden voor tijdverspilling door onhandig met een slang in je handen in de hete zon te staan. De grond wordt zonder uw deelname met vocht gevuld.

Bouw effectief systeem geautomatiseerde irrigatie kan niet alleen gebaseerd zijn op metingen van bodemvochtsensoren. Het is absoluut noodzakelijk om bovendien temperatuur- en lichtsensoren te gebruiken en rekening te houden met de fysiologische behoefte aan water van planten verschillende soorten. Er moet ook rekening worden gehouden met seizoensveranderingen. Veel bedrijven die irrigatie-automatiseringscomplexen produceren, bieden flexibel aan software Voor verschillende regio's, verbouwde gebieden en gewassen.

Wanneer u een systeem met een vochtigheidssensor aanschaft, val dan niet voor domme marketingslogans: onze elektroden zijn bedekt met goud. Zelfs als dit zo is, zul je de grond alleen maar verrijken met edelmetaal tijdens het elektrolyseproces van platen en de portemonnees van niet erg eerlijke zakenlieden.

Conclusie

In dit artikel werd gesproken over bodemvochtsensoren, het belangrijkste bedieningselement van automatische irrigatie. Ook werd het werkingsprincipe van een irrigatieautomatiseringssysteem besproken, dat kant-en-klaar kan worden gekocht of zelf kan worden gemonteerd. Het eenvoudigste systeem bestaat uit een vochtigheidssensor en een regelapparaat, waarvan het doe-het-zelf-montageschema ook in dit artikel werd gepresenteerd.