رطوبت سنج خاک DIY. سنسور رطوبت خاک خانگی و پایدار برای سیستم آبیاری اتوماتیک
بسیاری از باغداران و باغداران به دلیل فشار کاری یا در طول تعطیلات از فرصت مراقبت روزانه از سبزیجات کاشته شده، انواع توت ها و درختان میوه محروم هستند. با این حال، گیاهان به آبیاری به موقع نیاز دارند. با کمک سیستم های خودکار ساده، می توانید اطمینان حاصل کنید که خاک روی سایت شما رطوبت لازم و پایدار را در تمام مدت غیبت شما حفظ می کند. برای ساخت یک سیستم آبیاری خودکار باغ، به یک عنصر کنترل اصلی - یک سنسور رطوبت خاک نیاز دارید.
سنسور رطوبت
سنسورهای رطوبت گاهی اوقات رطوبت سنج یا سنسور رطوبت نیز نامیده می شوند. تقریبا تمامی رطوبت سنج های موجود در بازار با استفاده از روش مقاومتی رطوبت را اندازه گیری می کنند. این روش کاملا دقیق نیست زیرا خواص الکترولیز جسم مورد اندازه گیری را در نظر نمی گیرد. خوانش دستگاه ممکن است در همان رطوبت خاک متفاوت باشد، اما با اسیدیته یا محتوای نمک متفاوت باشد. اما برای باغبانان تجربی، قرائت مطلق ابزارها به اندازه قرائت نسبی مهم نیست، که می تواند تحت شرایط خاصی برای محرک منبع آب تنظیم شود.
ماهیت روش مقاومتی این است که دستگاه مقاومت بین دو هادی که در فاصله 2-3 سانتی متری از یکدیگر قرار گرفته اند در زمین اندازه گیری می کند. این طبیعی است اهم متر، که در هر تستر دیجیتال یا آنالوگ موجود است. قبلاً چنین سازهایی نامیده می شد آوومترها.
همچنین دستگاه هایی با نشانگر داخلی یا از راه دور برای نظارت عملیاتی شرایط خاک وجود دارد.
اندازه گیری تفاوت رسانایی جریان الکتریکی قبل از آبیاری و بعد از آبیاری با استفاده از مثال گلدان با گیاه آلوئه خانگی آسان است. قرائت قبل از آبیاری 101.0 کیلو اهم.
قرائت پس از آبیاری پس از 5 دقیقه 12.65 کیلو اهم.
اما یک تستر معمولی فقط مقاومت خاک بین الکترودها را نشان می دهد، اما نمی تواند به آبیاری خودکار کمک کند.
اصل عملیات اتوماسیون
در سیستم‌های آبیاری خودکار، قانون معمولاً این است که «به آن آب بده یا به آن آب نده». به عنوان یک قاعده، هیچ کس نیازی به تنظیم فشار آب ندارد. این به دلیل استفاده از شیرهای کنترل شده گران قیمت و سایر دستگاه های غیر ضروری و پیچیده از نظر فناوری است.
تقریبا تمام سنسورهای رطوبت موجود در بازار، علاوه بر دو الکترود، در طراحی خود دارند مقایسه کننده. این ساده ترین دستگاه آنالوگ به دیجیتال است که سیگنال دریافتی را به شکل دیجیتال تبدیل می کند. یعنی در یک سطح رطوبت تنظیم شده، یک یا صفر (0 یا 5 ولت) را در خروجی آن دریافت خواهید کرد. این سیگنال منبعی برای محرک بعدی خواهد شد.
برای آبیاری خودکار، منطقی ترین گزینه استفاده از شیر برقی به عنوان محرک است. در قسمت شکست لوله گنجانده شده است و همچنین می تواند در سیستم های آبیاری میکرو قطره ای استفاده شود. با تامین 12 ولت روشن شد.
برای سیستم های ساده ای که بر اساس اصل "سنسور فعال می شود - آب جریان می یابد" کار می کنند، کافی است از یک مقایسه کننده استفاده کنید. LM393. ریز مدار یک تقویت کننده عملیاتی دوگانه با قابلیت دریافت سیگنال فرمان در خروجی در سطح ورودی قابل تنظیم است. این تراشه دارای یک خروجی آنالوگ اضافی است که می تواند به یک کنترل کننده یا تستر قابل برنامه ریزی متصل شود. آنالوگ تقریبی شوروی مقایسه کننده دوگانه LM393- ریز مدار 521CA3.
شکل یک رله رطوبت آماده به همراه سنسور ساخت چین را تنها با 1 دلار نشان می دهد.
در زیر یک نسخه تقویت شده، با جریان خروجی 10 آمپر با ولتاژ متناوب تا 250 ولت، به قیمت 3-4 دلار است.
سیستم های اتوماسیون آبیاری
اگر به یک سیستم آبیاری اتوماتیک تمام عیار علاقه دارید، باید به فکر خرید یک کنترلر قابل برنامه ریزی باشید. اگر منطقه کوچک است، کافی است 3-4 سنسور رطوبت را برای انواع مختلف آبیاری نصب کنید. به عنوان مثال، یک باغ به آبیاری کمتری نیاز دارد، تمشک عاشق رطوبت است و خربزه به آب کافی از خاک نیاز دارد، مگر در دوره های خشکی بیش از حد.
بر اساس مشاهدات و اندازه گیری های خود از سنسورهای رطوبت، می توانید به طور تقریبی مقرون به صرفه و بازده تامین آب در مناطق را محاسبه کنید. پردازنده ها به شما امکان می دهند تنظیمات فصلی را انجام دهید، می توانید از خوانش رطوبت سنج ها استفاده کنید و بارندگی و زمان سال را در نظر بگیرید.
برخی از سنسورهای رطوبت خاک مجهز به رابط هستند RJ-45برای اتصال به شبکه سیستم عامل پردازنده به شما این امکان را می دهد که سیستم را به گونه ای پیکربندی کنید که از طریق شبکه های اجتماعی یا پیامک ها شما را از نیاز به آبیاری مطلع کند. این در مواردی که اتصال یک سیستم آبیاری خودکار غیرممکن است، به عنوان مثال، برای گیاهان سرپوشیده، راحت است.
مناسب برای استفاده برای سیستم اتوماسیون آبیاری کنترل کننده هابا ورودی های آنالوگ و تماسی که همه سنسورها را به هم متصل می کند و خوانش آنها را از طریق یک اتوبوس به رایانه، تبلت یا تلفن همراه منتقل می کند. محرک ها از طریق یک رابط وب کنترل می شوند. رایج ترین کنترل کننده های جهانی عبارتند از:
- MegaD-328;
- آردوینو؛
- شکارچی;
- تورو
- آمتگا.
اینها دستگاه های انعطاف پذیری هستند که به شما امکان می دهند سیستم آبیاری خودکار خود را به خوبی تنظیم کنید و کنترل کامل باغ خود را به آن بسپارید.
یک طرح ساده اتوماسیون آبیاری
ساده ترین سیستم اتوماسیون آبیاری از یک سنسور رطوبت و یک دستگاه کنترل تشکیل شده است. می توانید با دستان خود یک سنسور رطوبت خاک بسازید. شما به دو میخ، یک مقاومت 10 کیلو اهم و یک منبع تغذیه با ولتاژ خروجی 5 ولت نیاز دارید. مناسب برای تلفن همراه.
می توان از یک میکرو مدار به عنوان وسیله ای استفاده کرد که فرمان آبیاری را صادر می کند LM393. می توانید یک واحد آماده خریداری کنید یا خودتان آن را مونتاژ کنید، سپس به موارد زیر نیاز خواهید داشت:
- مقاومت 10 کیلو اهم - 2 عدد؛
- مقاومت 1 کیلو اهم - 2 عدد؛
- مقاومت 2 کیلو اهم - 3 عدد؛
- مقاومت متغیر 51-100 کیلو اهم - 1 عدد.
- LED - 2 عدد؛
- هر دیود، نه قدرتمند - 1 عدد؛
- ترانزیستور، هر PNP توان متوسط (به عنوان مثال، KT3107G) - 1 عدد؛
- خازن 0.1 میکرون - 2 عدد؛
- تراشه LM393- 1 کامپیوتر؛
- رله با آستانه عملیاتی 4 ولت؛
- تخته مدار.
نمودار مونتاژ در زیر ارائه شده است.
پس از مونتاژ، ماژول را به منبع تغذیه و سنسور سطح رطوبت خاک وصل کنید. به خروجی مقایسه کننده LM393تستر را وصل کنید با استفاده از یک مقاومت ساختمانی، آستانه پاسخ را تنظیم کنید. با گذشت زمان، شاید بیش از یک بار باید تنظیم شود.
نمودار شماتیک و پین اوت مقایسه کننده LM393در زیر ارائه شده است.
ساده ترین اتوماسیون آماده است. کافی است یک محرک را به پایانه های بسته شدن وصل کنید، به عنوان مثال، یک شیر الکترومغناطیسی که منبع آب را روشن و خاموش می کند.
محرک های اتوماسیون آبیاری
محرک اصلی برای اتوماسیون آبیاری یک شیر الکترونیکی با و بدون کنترل جریان آب است. دومی ارزان تر، نگهداری و مدیریت آسان تر است.
بسیاری از جرثقیل های کنترل شده و تولید کنندگان دیگر وجود دارد.
اگر مشکلی در تامین آب در منطقه شما وجود دارد، شیر برقی را با سنسور جریان خریداری کنید. این کار از سوختن شیر برقی در صورت افت فشار آب یا قطع شدن آب جلوگیری می کند.
معایب سیستم های آبیاری اتوماتیک
خاک ناهمگن است و در ترکیب آن متفاوت است، بنابراین یک سنسور رطوبت می تواند داده های مختلفی را در مناطق مجاور نشان دهد. علاوه بر این، برخی از مناطق تحت سایه درختان هستند و مرطوب تر از مناطق واقع در مناطق آفتابی هستند. نزدیکی آب های زیرزمینی و سطح آن نسبت به افق نیز تأثیر بسزایی دارد.
هنگام استفاده از سیستم آبیاری خودکار، زمین منطقه باید در نظر گرفته شود. سایت را می توان به بخش هایی تقسیم کرد. یک یا چند سنسور رطوبت را در هر بخش نصب کنید و الگوریتم عملکرد خود را برای هر بخش محاسبه کنید. این به طور قابل توجهی سیستم را پیچیده می کند و به سختی می توان آن را بدون کنترلر انجام داد، اما متعاقباً تقریباً به طور کامل شما را از اتلاف وقت ناشی از ایستادن با شلنگ در دستان خود در زیر آفتاب داغ نجات می دهد. خاک بدون مشارکت شما پر از رطوبت می شود.
ساخت یک سیستم آبیاری خودکار موثر نمی تواند تنها بر اساس خوانش سنسورهای رطوبت خاک باشد. استفاده از حسگرهای دما و نور و در نظر گرفتن نیاز فیزیولوژیکی به آب گیاهان گونه های مختلف ضروری است. تغییرات فصلی را نیز باید در نظر گرفت. بسیاری از شرکت‌های تولیدکننده سیستم‌های اتوماسیون آبیاری نرم‌افزار انعطاف‌پذیری را برای مناطق، مناطق و محصولات کشت شده مختلف ارائه می‌دهند.
هنگام خرید یک سیستم با سنسور رطوبت، فریب شعارهای بازاریابی احمقانه را نخورید: الکترودهای ما با طلا پوشانده شده اند. حتی اگر اینطور باشد، در فرآیند الکترولیز صفحات و کیف پول تجار نه چندان صادق، فقط خاک را با فلز نجیب غنی می کنید.
نتیجه
در این مقاله در مورد سنسورهای رطوبت خاک که عنصر اصلی کنترل آبیاری خودکار هستند صحبت شده است. اصل عملکرد یک سیستم اتوماسیون آبیاری که می توان آن را به صورت آماده خریداری کرد یا خودتان مونتاژ کرد نیز مورد بحث قرار گرفت. ساده ترین سیستم شامل یک سنسور رطوبت و یک دستگاه کنترل است که نمودار مونتاژ DIY آن نیز در این مقاله ارائه شده است.
اغلب می توانید دستگاه هایی را در فروش پیدا کنید که روی گلدان گل نصب می شوند و سطح رطوبت خاک را کنترل می کنند و در صورت لزوم پمپ را روشن می کنند و گیاه را آبیاری می کنند. به لطف این دستگاه می توانید با خیال راحت به مدت یک هفته بدون ترس از پژمرده شدن فیکوس مورد علاقه خود به تعطیلات بروید. با این حال، قیمت چنین دستگاه هایی به طور غیر منطقی بالا است، زیرا طراحی آنها بسیار ساده است. پس چرا خرید کنید اگر خودتان می توانید آن را بسازید؟
طرح
من برای مونتاژ یک نمودار مدار از یک سنسور ساده و اثبات شده رطوبت خاک را پیشنهاد می کنم که نمودار آن در زیر نشان داده شده است:دو میله فلزی در جوانه گلدان پایین می آیند که می توان این کار را برای مثال با خم کردن گیره کاغذ انجام داد. آنها باید در فاصله 2-3 سانتی متری از یکدیگر به زمین چسبانده شوند. هنگامی که خاک خشک است، جریان الکتریکی را به خوبی هدایت نمی کند؛ مقاومت بین میله ها بسیار زیاد است. هنگامی که خاک خیس است، هدایت الکتریکی آن به طور قابل توجهی افزایش می یابد و مقاومت بین میله ها کاهش می یابد؛ این پدیده است که زیربنای عملکرد مدار است.
یک مقاومت 10 کیلو اهم و یک بخش از خاک بین میله ها یک تقسیم کننده ولتاژ را تشکیل می دهند که خروجی آن به ورودی معکوس کننده تقویت کننده عملیاتی متصل است. آن ها ولتاژ روی آن فقط به میزان مرطوب بودن خاک بستگی دارد. اگر سنسور را در خاک مرطوب قرار دهید، ولتاژ ورودی op-amp تقریباً 2-3 ولت خواهد بود. با خشک شدن خاک، این ولتاژ افزایش می یابد و زمانی که خاک کاملاً خشک می شود به مقدار 9-10 ولت می رسد (مقادیر ولتاژ خاص به نوع خاک بستگی دارد). ولتاژ در ورودی غیر معکوس op-amp به صورت دستی با یک مقاومت متغیر (10 کیلو اهم در نمودار، مقدار آن را می توان در 10-100 کیلو اهم تغییر داد) در محدوده 0 تا 12 ولت تنظیم می شود. با استفاده از این مقاومت متغیر، آستانه پاسخ سنسور تنظیم می شود. تقویت کننده عملیاتی در این مدار به عنوان مقایسه کننده عمل می کند، یعنی. ولتاژ ورودی های معکوس و غیر معکوس را مقایسه می کند. به محض اینکه ولتاژ ورودی معکوس از ولتاژ ورودی غیر معکوس بیشتر شود، منبع تغذیه منفی در خروجی آپ امپ ظاهر می شود، LED روشن می شود و ترانزیستور باز می شود. ترانزیستور به نوبه خود رله ای را فعال می کند که پمپ آب یا شیر الکتریکی را کنترل می کند. آب شروع به جاری شدن در گلدان می کند، خاک دوباره مرطوب می شود، هدایت الکتریکی آن افزایش می یابد و مدار منبع آب را قطع می کند.
برد مدار چاپی پیشنهادی برای این مقاله برای استفاده از تقویت کننده عملیاتی دوگانه طراحی شده است، به عنوان مثال، TL072، RC4558، NE5532 یا سایر آنالوگ ها، نیمی از آن استفاده نمی شود. ترانزیستور در مدار با توان کم یا متوسط و ساختار PNP استفاده می شود؛ برای مثال می توان از KT814 استفاده کرد. وظیفه آن روشن و خاموش کردن رله است؛ همانطور که من انجام دادم، می توانید به جای رله از سوئیچ ترانزیستور اثر میدانی نیز استفاده کنید. ولتاژ تغذیه مدار 12 ولت است.
تابلو را دانلود کنید:
(دانلود: 330)
مجموعه سنسور رطوبت خاک
ممکن است این اتفاق بیفتد که وقتی خاک خشک می شود، رله به وضوح روشن نمی شود، اما ابتدا به سرعت شروع به کلیک کردن می کند و تنها پس از آن در حالت باز قرار می گیرد. این نشان می‌دهد که سیم‌ها از برد به گلدان گیاه، نویز شبکه را دریافت می‌کنند که تأثیر مخربی بر عملکرد مدار دارد. در این حالت، تعویض سیم ها با سیم های محافظ و قرار دادن یک خازن الکترولیتی با ظرفیت 4.7 - 10 μF به موازات سطح خاک، علاوه بر ظرفیت 100 nF که در نمودار نشان داده شده است، ضرری ندارد.من کار طرح را خیلی دوست داشتم، توصیه می کنم آن را تکرار کنید. عکس دستگاهی که من مونتاژ کردم:
سلام به همه، امروز در مقاله ما به نحوه ساخت سنسور رطوبت خاک با دستان خود خواهیم پرداخت. دلیل تولید خود ممکن است سایش سنسور (خوردگی، اکسیداسیون) یا به سادگی ناتوانی در خرید، انتظار طولانی و تمایل به ساختن چیزی با دستان خود باشد. در مورد من، تمایل به ساختن سنسور توسط خودم به دلیل فرسودگی و پارگی بود؛ واقعیت این است که پروب سنسور با تامین ولتاژ ثابت، با خاک و رطوبت تعامل دارد و در نتیجه اکسید می شود. به عنوان مثال، سنسورهای SparkFun آن را با یک ترکیب خاص (Electroless Nickel Immersion Gold) پوشش می دهند تا عمر مفید را افزایش دهند. همچنین برای افزایش طول عمر سنسور بهتر است فقط در زمان اندازه گیری برق سنسور تامین شود.
یک روز "خوب" متوجه شدم که سیستم آبیاری من بی جهت خاک را مرطوب می کند؛ هنگام بررسی سنسور، پروب را از خاک خارج کردم و این چیزی است که دیدم:
به دلیل خوردگی، مقاومت اضافی بین پروب ها ظاهر می شود، در نتیجه سیگنال کوچکتر می شود و آردوینو معتقد است که خاک خشک است. از آنجایی که من از سیگنال آنالوگ استفاده می کنم، مداری را با خروجی دیجیتال روی مقایسه کننده برای ساده کردن مدار نمی سازم.
نمودار یک مقایسه کننده برای سنسور رطوبت خاک را نشان می دهد؛ بخشی که سیگنال آنالوگ را به دیجیتال تبدیل می کند با رنگ قرمز مشخص شده است. قسمت بدون علامت قسمتی است که برای تبدیل رطوبت به سیگنال آنالوگ به آن نیاز داریم و از آن استفاده خواهیم کرد. در زیر نموداری برای اتصال پروب ها به آردوینو آورده ام.
قسمت سمت چپ نمودار نحوه اتصال پروب ها به آردوینو را نشان می دهد و من قسمت سمت راست (با مقاومت R2) را نشان دادم تا دلیل تغییر قرائت های ADC را نشان دهم. وقتی کاوشگرها به داخل زمین پایین می آیند، بین آنها مقاومت ایجاد می شود (در نموداری که من آن را به طور معمول R2 نشان دادم)، اگر خاک خشک باشد، مقاومت بی نهایت بزرگ است و اگر خیس باشد، به 0 میل می کند. از آنجایی که دو مقاومت R1 و R2 یک تقسیم کننده ولتاژ را تشکیل می دهند و نقطه وسط خروجی (a0) است، پس ولتاژ در خروجی به مقدار مقاومت R2 بستگی دارد. به عنوان مثال، اگر مقاومت R2=10Kom باشد، ولتاژ 2.5 ولت خواهد بود. می‌توانید مقاومت را روی سیم‌ها لحیم کنید تا جداسازی اضافی ایجاد نشود؛ برای پایداری خوانش‌ها، می‌توانید یک خازن 0.01 µF بین منبع تغذیه و خروجی اضافه کنید. نمودار اتصال به شرح زیر است:
از آنجایی که به قسمت الکتریکی پرداخته ایم، می توانیم به قسمت مکانیکی برویم. برای ساخت پروب بهتر است از ماده ای استفاده شود که کمترین حساسیت را در برابر خوردگی داشته باشد تا عمر سنسور افزایش یابد. می توانید از فولاد ضد زنگ یا فلز گالوانیزه استفاده کنید، می توانید هر شکلی را انتخاب کنید، حتی می توانید از دو تکه سیم استفاده کنید. من "گالوانیزه" را برای پروب ها انتخاب کردم؛ از یک قطعه کوچک getinax به عنوان ماده ثابت استفاده کردم. همچنین شایان ذکر است که فاصله بین پروب ها باید 5 تا 10 میلی متر باشد، اما نباید بیشتر از این کار کنید. سیم های سنسور را روی انتهای ورق گالوانیزه لحیم کردم. در اینجا چیزی است که ما به آن پایان دادیم:
من حوصله تهیه گزارش تصویری دقیق را نداشتم، همه چیز بسیار ساده است. خوب، اینم یک عکس از آن در حال عمل:
همانطور که قبلاً اشاره کردم، بهتر است از سنسور فقط در زمان اندازه گیری استفاده کنید. بهترین گزینه این است که آن را از طریق سوئیچ ترانزیستور روشن کنم، اما چون مصرف فعلی من 0.4 میلی آمپر بود، می توان آن را مستقیما روشن کرد. برای تامین ولتاژ در حین اندازه گیری، می توانید کنتاکت سنسور VCC را به پین PWM وصل کنید یا از خروجی دیجیتال برای تامین یک سطح بالا (HIGH) در زمان اندازه گیری استفاده کنید و سپس آن را روی کم تنظیم کنید. همچنین قابل توجه است که پس از اعمال ولتاژ به سنسور، باید مدتی صبر کنید تا قرائت ها تثبیت شوند. مثال از طریق PWM:
سنسور Int = A0; int power_sensor = 3;
void setup() (
// کد راه اندازی خود را در اینجا قرار دهید تا یک بار اجرا شود:
Serial.begin(9600);
analogWrite(power_sensor, 0);
}
حلقه خالی() (
تاخیر (10000);
Serial.print("Suhost" : ");
Serial.println(analogRead(sensor));
analogWrite(power_sensor, 255);
تاخیر (10000);
}
با تشکر از همه برای توجه شما!
سنسور رطوبت خاک خانگی و پایدار برای سیستم آبیاری اتوماتیک
این مقاله در ارتباط با ساخت دستگاه آبیاری اتوماتیک برای مراقبت از گیاهان سرپوشیده به وجود آمد. من فکر می کنم که خود دستگاه آبیاری ممکن است مورد توجه DIYer باشد، اما اکنون در مورد سنسور رطوبت خاک صحبت خواهیم کرد. https://site/
جالب ترین ویدیوهای یوتیوب
 |
 |
 |
 |
پیش درآمد.
البته قبل از اختراع مجدد چرخ، در اینترنت گشت و گذار کردم.
سنسورهای رطوبت صنعتی بسیار گران بودند و من هرگز نتوانستم شرح مفصلی از حداقل یکی از این سنسورها پیدا کنم. به نظر می رسد مد برای تجارت "خوک در پوکه" که از غرب به ما رسیده است، قبلاً به یک هنجار تبدیل شده است.
اگرچه توصیفاتی از سنسورهای آماتور خانگی در شبکه وجود دارد، اما همه آنها بر اساس اصل اندازه گیری مقاومت خاک در برابر جریان مستقیم کار می کنند. و اولین آزمایش ها شکست کامل چنین تحولاتی را نشان داد.
در واقع، این واقعاً من را شگفت‌زده نکرد، زیرا هنوز به یاد دارم که چگونه در کودکی سعی کردم مقاومت خاک را اندازه‌گیری کنم و یک جریان الکتریکی در آن کشف کردم. یعنی سوزن میکرو آمپرمتر جریانی را که بین دو الکترود چسبیده به زمین می‌گذرد، ثبت می‌کند.
آزمایش‌هایی که یک هفته تمام طول کشید نشان داد که مقاومت خاک می‌تواند به سرعت تغییر کند و به صورت دوره‌ای افزایش و سپس کاهش یابد و دوره این نوسانات می‌تواند از چند ساعت تا ده‌ها ثانیه باشد. علاوه بر این، در گلدان های مختلف، مقاومت خاک به طور متفاوتی تغییر می کند. همانطور که بعدا مشخص شد، همسر برای هر گیاه یک ترکیب خاک جداگانه انتخاب می کند.
در ابتدا اندازه گیری مقاومت خاک را کاملاً کنار گذاشتم و حتی شروع به ساخت یک سنسور القایی کردم، زیرا یک سنسور رطوبت صنعتی در اینترنت پیدا کردم که به عنوان القایی توصیف شد. قرار بود فرکانس نوسانگر مرجع را با فرکانس نوسانگر دیگری که سیم پیچ آن روی گلدان با گیاه قرار می گیرد مقایسه کنم. اما وقتی شروع به ساخت نمونه اولیه دستگاه کردم، ناگهان به یاد آوردم که چگونه یک بار تحت "ولتاژ پله" قرار گرفتم. این باعث شد که آزمایش دیگری انجام دهم.
و در واقع، در تمام سازه های خانگی موجود در شبکه، اندازه گیری مقاومت خاک در برابر جریان مستقیم پیشنهاد شد. اگر بخواهید مقاومت AC را اندازه گیری کنید چه؟ از این گذشته ، از نظر تئوری ، گلدان گل نباید به "باتری" تبدیل شود.
من یک نمودار ساده جمع کردم و بلافاصله آن را روی خاک های مختلف آزمایش کردم. نتیجه دلگرم کننده بود. هیچ تمایل مشکوکی نسبت به افزایش یا کاهش مقاومت حتی در طی چند روز مشاهده نشد. متعاقباً، این فرض بر روی یک ماشین آبیاری در حال کار، که عملکرد آن بر اساس یک اصل مشابه بود، تأیید شد.
مدار الکتریکی سنسور آستانه رطوبت خاک.
در نتیجه تحقیقات، این مدار روی یک تراشه ظاهر شد. هر یک از ریزمدارهای ذکر شده این کار را انجام می دهند: K176LE5، K561LE5 یا CD4001A. ما این ریز مدارها را فقط 6 سنت می فروشیم.
سنسور رطوبت خاک یک دستگاه آستانه ای است که به تغییرات مقاومت در برابر جریان متناوب (پالس های کوتاه) پاسخ می دهد.
یک نوسان ساز اصلی بر روی عناصر DD1.1 و DD1.2 مونتاژ می شود و پالس هایی را در فواصل حدود 10 ثانیه ایجاد می کند. https://site/
جداسازی خازن های C2 و C4. آنها اجازه نمی دهند جریان مستقیم تولید شده توسط خاک وارد مدار اندازه گیری شود.
مقاومت R3 آستانه پاسخ را تعیین می کند و مقاومت R8 پسماند تقویت کننده را فراهم می کند. مقاومت تریمر R5 بایاس اولیه را در ورودی DD1.3 تنظیم می کند.
خازن C3 یک خازن ضد تداخل است و مقاومت R4 حداکثر مقاومت ورودی مدار اندازه گیری را تعیین می کند. هر دوی این عناصر حساسیت سنسور را کاهش می دهند، اما عدم وجود آنها می تواند منجر به آلارم کاذب شود.
همچنین نباید ولتاژ تغذیه ریز مدار را کمتر از 12 ولت انتخاب کنید، زیرا این امر حساسیت واقعی دستگاه را به دلیل کاهش نسبت سیگنال به نویز کاهش می دهد.
توجه!
من نمی دانم که آیا قرار گرفتن طولانی مدت در معرض پالس های الکتریکی می تواند اثرات مضری بر گیاهان داشته باشد یا خیر. این طرح فقط در مرحله توسعه ماشین آبیاری مورد استفاده قرار گرفت.
برای آبیاری گیاهان، از مدار متفاوتی استفاده کردم که تنها یک پالس اندازه گیری کوتاه در روز تولید می کند که همزمان با زمان آبیاری گیاهان است.
شاعر آندری ووزنسنسکی زمانی گفت: "تنبلی موتور پیشرفت است." شاید مخالفت با این عبارت دشوار باشد، زیرا اکثر دستگاه های الکترونیکی دقیقاً به منظور آسان کردن زندگی روزمره ما، پر از نگرانی و انواع امور گیج کننده ساخته شده اند.
اگر اکنون در حال خواندن این مقاله هستید، احتمالاً از روند آبیاری گل ها بسیار خسته شده اید. بالاخره گلها موجودات ظریفی هستند، کمی به آنها آبیاری می کنید، ناراضی هستید، فراموش می کنید یک روز به آنها آب بدهید، همین است، آنها در شرف محو شدن هستند. و چه بسیار گلهای دنیا فقط به خاطر اینکه صاحبانشان یک هفته به تعطیلات رفته اند و موجودات سبز بیچاره را در گلدانی خشک پژمرده کرده اند! تصورش ترسناکه
برای جلوگیری از چنین موقعیت های وحشتناکی است که سیستم های آبیاری خودکار اختراع شد. سنسوری بر روی گلدان نصب شده است که رطوبت خاک را اندازه گیری می کند - شامل میله های فلزی فولاد ضد زنگ است که در فاصله یک سانتی متری از یکدیگر به زمین چسبیده اند.
آنها از طریق سیم به مداری متصل می شوند که وظیفه آن این است که رله را فقط زمانی باز کند که رطوبت از مقدار تنظیم شده پایین بیاید و رله را در لحظه ای که خاک دوباره از رطوبت اشباع می شود ببندد. رله به نوبه خود پمپ را کنترل می کند که آب را از مخزن به طور مستقیم به ریشه گیاه پمپ می کند.
مدار سنسور
همانطور که مشخص است، هدایت الکتریکی خاک خشک و مرطوب کاملاً متفاوت است؛ این واقعیت است که اساس عملکرد سنسور است. یک مقاومت 10 کیلو اهم و قسمتی از خاک بین میله‌ها یک تقسیم‌کننده ولتاژ را تشکیل می‌دهند که نقطه میانی آنها مستقیماً به ورودی op-amp متصل است. ولتاژ به ورودی دیگر op-amp از نقطه میانی مقاومت متغیر، یعنی. می توان آن را از صفر تا ولتاژ تغذیه تنظیم کرد. با کمک آن، آستانه سوئیچینگ مقایسه کننده، که در نقش آن op-amp عمل می کند، تنظیم می شود. به محض اینکه ولتاژ در یکی از ورودی های آن از ولتاژ ورودی دیگر بیشتر شود، خروجی منطقی "1" خواهد بود، LED روشن می شود، ترانزیستور باز می شود و رله را روشن می کند. می توانید از هر ترانزیستور، ساختار PNP، مناسب برای جریان و ولتاژ، به عنوان مثال، KT3107 یا KT814 استفاده کنید. تقویت کننده عملیاتی TL072 یا هر مشابه دیگر، به عنوان مثال RC4558. یک دیود کم مصرف، به عنوان مثال، 1n4148، باید به موازات سیم پیچ رله قرار گیرد. ولتاژ تغذیه مدار 12 ولت است.
به دلیل سیم های طولانی از گلدان به خود برد، ممکن است شرایطی پیش بیاید که رله به وضوح سوئیچ نمی کند، اما شروع به کلیک کردن در فرکانس جریان متناوب در شبکه می کند و تنها پس از مدتی در حالت باز تنظیم می شود. موقعیت برای از بین بردن این پدیده بد، باید یک خازن الکترولیتی با ظرفیت 10-100 μF را به موازات سنسور قرار دهید. بایگانی با هیئت مدیره. ساختمان مبارک! نویسنده - دیمیتری اس.
در مورد مقاله دیاگرام سنسور رطوبت خاک بحث کنید
