Miernik wilgotności gleby DIY. Domowy, stabilny czujnik wilgotności gleby do automatycznego systemu nawadniania

Wielu ogrodników i ogrodników jest pozbawionych możliwości codziennej pielęgnacji posadzonych warzyw, jagód i drzew owocowych z powodu presji pracy lub podczas wakacji. Jednak rośliny wymagają terminowego podlewania. Za pomocą prostych zautomatyzowanych systemów możesz zapewnić, że gleba na Twojej działce utrzyma niezbędną i stabilną wilgotność przez cały czas Twojej nieobecności. Do zbudowania automatycznego systemu nawadniania ogrodu potrzebny będzie główny element sterujący - czujnik wilgotności gleby.

Czujnik wilgotności

Czujniki wilgotności są czasami nazywane miernikami wilgotności lub czujnikami wilgotności. Prawie wszystkie dostępne na rynku mierniki wilgotności gleby mierzą wilgotność metodą rezystancyjną. Nie jest to metoda w pełni dokładna, gdyż nie uwzględnia właściwości elektrolizowych mierzonego obiektu. Wskazania urządzenia mogą się różnić przy tej samej wilgotności gleby, ale przy różnej kwasowości lub zawartości soli. Ale dla eksperymentalnych ogrodników bezwzględne odczyty przyrządów nie są tak ważne, jak względne, które pod pewnymi warunkami można dostosować do siłownika zaopatrzenia w wodę.

Istota metody rezystancyjnej polega na tym, że urządzenie mierzy rezystancję pomiędzy dwoma przewodnikami umieszczonymi w ziemi w odległości 2-3 cm od siebie. To normalne omomierz, który jest zawarty w każdym testerze cyfrowym lub analogowym. Wcześniej takie instrumenty nazywano awometry.

Istnieją również urządzenia z wbudowanym lub zdalnym wskaźnikiem do operacyjnego monitorowania stanu gleby.

Różnicę w przewodności prądu elektrycznego przed i po podlaniu łatwo zmierzyć na przykładzie doniczki z rośliną aloesową. Odczyty przed podlewaniem 101,0 kOhm.

Odczyty po podlaniu po 5 minutach 12,65 kOhm.

Ale zwykły tester pokaże tylko rezystancję gleby między elektrodami, ale nie będzie w stanie pomóc w automatycznym podlewaniu.

Zasada działania automatyki

W systemach automatycznego nawadniania obowiązuje zazwyczaj zasada „podlewaj albo nie podlewaj”. Z reguły nikt nie musi regulować ciśnienia wody. Wynika to ze stosowania drogich zaworów sterowanych i innych niepotrzebnych, skomplikowanych technologicznie urządzeń.

Prawie wszystkie oferowane na rynku czujniki wilgotności, oprócz dwóch elektrod, posiadają w swojej konstrukcji komparator. To najprostsze urządzenie analogowo-cyfrowe, które przetwarza przychodzący sygnał na postać cyfrową. Oznacza to, że przy ustawionym poziomie wilgotności na wyjściu otrzymasz jeden lub zero (0 lub 5 woltów). Sygnał ten stanie się źródłem dla kolejnego siłownika.

W przypadku automatycznego nawadniania najbardziej racjonalną opcją byłoby zastosowanie zaworu elektromagnetycznego jako siłownika. Jest częścią przerwania rury i może być również stosowany w systemach nawadniania mikrokroplowego. Włączany poprzez podanie napięcia 12 V.

W przypadku prostych układów działających na zasadzie „czujnik zostaje uruchomiony – woda przepływa” wystarczy zastosować komparator LM393. Mikroukład jest podwójnym wzmacniaczem operacyjnym z możliwością odbioru sygnału sterującego na wyjściu przy regulowanym poziomie wejściowym. Układ posiada dodatkowe wyjście analogowe, które można podłączyć do programowalnego sterownika lub testera. Przybliżony radziecki odpowiednik podwójnego komparatora LM393- mikroukład 521CA3.

Rysunek przedstawia gotowy przekaźnik wilgotności wraz z czujnikiem produkcji chińskiej za jedyne 1 dolara.

Poniżej znajduje się wersja wzmocniona, z prądem wyjściowym 10 A przy napięciu przemiennym do 250 V, za 3-4 USD.

Systemy automatyzacji nawadniania

Jeśli interesuje Cię pełnoprawny system automatycznego nawadniania, to musisz pomyśleć o zakupie programowalnego sterownika. Jeśli powierzchnia jest niewielka, wystarczy zainstalować 3-4 czujniki wilgotności dla różnych rodzajów nawadniania. Na przykład ogród potrzebuje mniej podlewania, maliny uwielbiają wilgoć, a melony potrzebują wystarczającej ilości wody z gleby, z wyjątkiem okresów nadmiernie suchych.

Na podstawie własnych obserwacji i pomiarów czujników wilgotności można w przybliżeniu obliczyć opłacalność i efektywność zaopatrzenia w wodę na obszarach. Procesory umożliwiają dokonywanie korekt sezonowych, mogą korzystać ze wskazań mierników wilgotności, uwzględniać opady i porę roku.

Niektóre czujniki wilgotności gleby są wyposażone w interfejs RJ-45 aby połączyć się z siecią. Oprogramowanie procesora umożliwia skonfigurowanie systemu w taki sposób, aby informował Cię o konieczności podlewania poprzez portale społecznościowe lub wiadomości SMS. Jest to wygodne w przypadkach, gdy nie można podłączyć automatycznego systemu nawadniania, na przykład roślin domowych.

Wygodny w użyciu w systemie automatyzacji nawadniania kontrolery z wejściami analogowymi i stykowymi, które łączą wszystkie czujniki i przesyłają ich odczyty jedną magistralą do komputera, tabletu lub telefonu komórkowego. Sterowanie siłownikami odbywa się poprzez interfejs WEB. Najpopularniejsze sterowniki uniwersalne to:

• MegaD-328;
• Arduino;
• Myśliwy;
• Toro;
• Amtega.

To elastyczne urządzenia, które pozwalają dostroić system automatycznego nawadniania i powierzyć mu pełną kontrolę nad ogrodem.

Prosty schemat automatyzacji nawadniania

Najprostszy system automatyzacji nawadniania składa się z czujnika wilgotności i urządzenia sterującego. Możesz wykonać czujnik wilgotności gleby własnymi rękami. Będziesz potrzebował dwóch gwoździ, rezystora 10 kOhm i źródła zasilania o napięciu wyjściowym 5 V. Nadaje się do telefonu komórkowego.

Mikroukład może służyć jako urządzenie, które wyda polecenie podlewania LM393. Możesz kupić gotowe urządzenie lub zmontować je samodzielnie, wtedy będziesz potrzebować:

• Rezystory 10 kOhm – 2 szt.;
• Rezystory 1 kOhm – 2 szt.;
• Rezystory 2 kOhm – 3 szt.;
• rezystor zmienny 51-100 kOhm – 1 szt.;
• Diody LED – 2 szt.;
• dioda dowolna, niezbyt mocna - 1 szt.;
• tranzystor dowolnej średniej mocy PNP (np. KT3107G) – 1 szt.;
• kondensatory 0,1 mikrona – 2 szt.;
• żeton LM393- 1 szt.;
• przekaźnik z progiem zadziałania 4 V;
• płytka drukowana.

Schemat montażu przedstawiono poniżej.

Po zmontowaniu należy podłączyć moduł do zasilania i czujnika poziomu wilgotności gleby. Do wyjścia komparatora LM393 podłącz tester. Za pomocą rezystora konstrukcyjnego ustaw próg odpowiedzi. Z biegiem czasu będzie trzeba go dostosować, być może więcej niż raz.

Schemat ideowy oraz rozkład pinów komparatora LM393 przedstawione poniżej.

Najprostsza automatyzacja jest gotowa. Wystarczy podłączyć do zacisków zamykających siłownik, np. zawór elektromagnetyczny włączający i wyłączający dopływ wody.

Siłowniki automatyki nawadniającej

Głównym siłownikiem automatyzacji nawadniania jest zawór elektroniczny z regulacją przepływu wody lub bez niej. Te drugie są tańsze, łatwiejsze w utrzymaniu i zarządzaniu.

Istnieje wiele sterowanych dźwigów i innych producentów.

Jeśli w Twojej okolicy występują problemy z zaopatrzeniem w wodę, kup elektrozawory z czujnikiem przepływu. Zapobiegnie to spaleniu elektromagnesu w przypadku spadku ciśnienia wody lub odcięcia dopływu wody.

Wady automatycznych systemów nawadniających

Gleba jest niejednorodna i różni się składem, dlatego jeden czujnik wilgotności może pokazywać różne dane na sąsiednich obszarach. Ponadto niektóre obszary są zacienione przez drzewa i są bardziej wilgotne niż te położone na obszarach nasłonecznionych. Istotny wpływ ma także bliskość wód gruntowych i ich poziom względem horyzontu.

Korzystając z automatycznego systemu nawadniania, należy wziąć pod uwagę ukształtowanie terenu. Witrynę można podzielić na sektory. Zainstaluj jeden lub więcej czujników wilgotności w każdym sektorze i oblicz dla każdego własny algorytm działania. To znacznie skomplikuje system i prawie nie będzie można obejść się bez sterownika, ale później prawie całkowicie zaoszczędzisz na marnowaniu czasu na niezręczne stanie z wężem w dłoniach w gorącym słońcu. Gleba zostanie wypełniona wilgocią bez Twojego udziału.

Budowa skutecznego automatycznego systemu nawadniania nie może opierać się wyłącznie na odczytach czujników wilgotności gleby. Konieczne jest dodatkowe zastosowanie czujników temperatury i światła oraz uwzględnienie fizjologicznego zapotrzebowania na wodę roślin różnych gatunków. Należy także uwzględnić zmiany sezonowe. Wiele firm produkujących systemy automatyzacji nawadniania oferuje elastyczne oprogramowanie dla różnych regionów, obszarów i uprawianych roślin.

Kupując system z czujnikiem wilgotności nie daj się zwieść głupim sloganom marketingowym: nasze elektrody są pokryte złotem. Nawet jeśli tak jest, to wzbogacisz glebę w metal szlachetny jedynie w procesie elektrolizy płytek i portfeli niezbyt uczciwych biznesmenów.

Wniosek

W tym artykule omówiono czujniki wilgotności gleby, które są głównym elementem sterującym automatycznego nawadniania. Omówiono także zasadę działania systemu automatyki nawadniającej, który można kupić w postaci gotowej lub samodzielnie zmontować. Najprostszy układ składa się z czujnika wilgotności i urządzenia sterującego, którego schemat samodzielnego montażu przedstawiono również w tym artykule.

Często można znaleźć w sprzedaży urządzenia, które instaluje się na doniczce i monitoruje poziom wilgotności gleby, w razie potrzeby włączając pompę i podlewając roślinę. Dzięki temu urządzeniu możesz bezpiecznie wyjechać na tydzień na wakacje bez obawy, że Twój ulubiony figowiec uschnie. Jednak cena takich urządzeń jest nieproporcjonalnie wysoka, ponieważ ich konstrukcja jest niezwykle prosta. Po co więc kupować, skoro można zrobić to samemu?

Schemat

Proponuję do montażu schemat prostego i sprawdzonego czujnika wilgotności gleby, którego schemat pokazano poniżej:

Do pączka doniczki wpuszcza się dwa metalowe pręty, co można zrobić na przykład zaginając spinacz do papieru. Należy je wbić w ziemię w odległości około 2-3 centymetrów od siebie. Gdy gleba jest sucha, nie przewodzi dobrze prądu, opór między prętami jest bardzo duży. Kiedy gleba jest wilgotna, jej przewodność elektryczna znacznie wzrasta, a rezystancja między prętami maleje i to właśnie to zjawisko leży u podstaw działania obwodu.
Rezystor 10 kOhm i odcinek gleby pomiędzy prętami tworzą dzielnik napięcia, którego wyjście jest podłączone do wejścia odwracającego wzmacniacza operacyjnego. Te. napięcie na nim zależy tylko od tego, jak wilgotna jest gleba. Jeśli umieścisz czujnik w wilgotnej glebie, napięcie na wejściu wzmacniacza operacyjnego będzie wynosić około 2-3 wolty. W miarę wysychania gleby napięcie to wzrośnie i osiągnie wartość 9-10 woltów, gdy gleba jest całkowicie sucha (konkretne wartości napięcia zależą od rodzaju gleby). Napięcie na nieodwracającym wejściu wzmacniacza operacyjnego ustawia się ręcznie za pomocą rezystora zmiennego (10 kOhm na schemacie, jego wartość można zmieniać w zakresie 10-100 kOhm) w zakresie od 0 do 12 woltów. Za pomocą tego rezystora zmiennego ustawiany jest próg reakcji czujnika. Wzmacniacz operacyjny w tym obwodzie pełni funkcję komparatora, tj. porównuje napięcia na wejściach odwracającym i nieodwracającym. Gdy tylko napięcie na wejściu odwracającym przekroczy napięcie na wejściu nieodwracającym, na wyjściu wzmacniacza operacyjnego pojawia się minus zasilania, dioda LED zapala się i tranzystor otwiera się. Tranzystor z kolei aktywuje przekaźnik sterujący pompą wody lub zaworem elektrycznym. Woda zacznie napływać do doniczki, gleba ponownie stanie się wilgotna, jej przewodność elektryczna wzrośnie, a obwód wyłączy dopływ wody.
Płytka drukowana zaproponowana w tym artykule jest zaprojektowana do wykorzystania podwójnego wzmacniacza operacyjnego, na przykład TL072, RC4558, NE5532 lub innych analogów, z których połowa nie jest używana. Tranzystor w obwodzie jest używany o małej lub średniej mocy i strukturze PNP, można zastosować na przykład KT814. Jego zadaniem jest włączanie i wyłączanie przekaźnika, można też zamiast przekaźnika zastosować włącznik z tranzystorem polowym, tak jak ja to zrobiłem. Napięcie zasilania obwodu wynosi 12 woltów.
Pobierz tablicę:

(pliki do pobrania: 330)

Zespół czujnika wilgotności gleby

Może się zdarzyć, że gdy gleba wyschnie, przekaźnik nie włącza się wyraźnie, ale najpierw zaczyna szybko klikać, a dopiero potem ustawia się w stanie otwartym. Sugeruje to, że przewody łączące płytkę z doniczką wychwytują szum sieciowy, co ma szkodliwy wpływ na działanie obwodu. W takim przypadku nie zaszkodzi wymienić przewody na ekranowane i umieścić równolegle do powierzchni gleby kondensator elektrolityczny o pojemności 4,7 - 10 μF, oprócz pojemności 100 nF wskazanej na schemacie.
Bardzo podobała mi się praca schematu, polecam go powtórzyć. Zdjęcie urządzenia, które złożyłem:

Witam wszystkich, dzisiaj w naszym artykule przyjrzymy się, jak zrobić czujnik wilgotności gleby własnymi rękami. Powodem samodzielnej produkcji może być zużycie czujnika (korozja, utlenianie) lub po prostu brak możliwości zakupu, długi czas oczekiwania i chęć zrobienia czegoś własnymi rękami. W moim przypadku chęć samodzielnego wykonania czujnika wynikała z zużycia eksploatacyjnego, faktem jest, że sonda czujnika przy stałym dopływie napięcia wchodzi w interakcję z glebą i wilgocią, w wyniku czego ulega utlenieniu. Na przykład czujniki SparkFun pokrywają je specjalną kompozycją (Electroless Nickel Immersion Gold), aby wydłużyć żywotność. Ponadto, aby przedłużyć żywotność czujnika, lepiej jest zasilać czujnik tylko w momencie pomiarów.
Któregoś „pięknego” dnia zauważyłem, że mój system nawadniający niepotrzebnie nawilża glebę, sprawdzając czujnik, wyjąłem sondę z gleby i oto co zobaczyłem:

Z powodu korozji pomiędzy sondami pojawia się dodatkowy opór, w wyniku czego sygnał staje się słabszy, a arduino uważa, że ​​gleba jest sucha. Ponieważ używam sygnału analogowego, nie będę tworzyć obwodu z wyjściem cyfrowym na komparatorze, aby uprościć obwód.

Na schemacie przedstawiono komparator czujnika wilgotności gleby, kolorem czerwonym zaznaczono część przetwarzającą sygnał analogowy na cyfrowy. Nieoznaczona część to część, której potrzebujemy do przekształcenia wilgotności na sygnał analogowy i wykorzystamy ją. Poniżej podałem schemat podłączenia sond do arduino.

Lewa część schematu pokazuje sposób podłączenia sond do arduino, a prawą część (z rezystorem R2) pokazałem, aby pokazać, dlaczego zmieniają się odczyty ADC. Gdy sondy zostaną opuszczone w ziemię, powstaje między nimi opór (na schemacie pokazałem go umownie R2), jeśli gleba jest sucha, to opór jest nieskończenie duży, a jeśli jest wilgotny, to dąży do 0 Ponieważ dwie rezystancje R1 i R2 tworzą dzielnik napięcia, a punkt środkowy jest wyjściem (out a0), to napięcie na wyjściu zależy od wartości rezystancji R2. Przykładowo, jeżeli rezystancja R2=10Kom to napięcie będzie wynosić 2,5V. Można przylutować rezystancję na przewodach, aby nie tworzyć dodatkowego odsprzęgania; dla stabilności odczytów można dodać kondensator 0,01 µF pomiędzy zasilaniem a wyjściem. Schemat podłączenia wygląda następująco:

Skoro zajęliśmy się częścią elektryczną, możemy przejść do części mechanicznej. Do produkcji sond lepiej jest użyć materiału najmniej podatnego na korozję, aby przedłużyć żywotność czujnika. Można zastosować stal nierdzewną lub metal ocynkowany, można wybrać dowolny kształt, można nawet użyć dwóch kawałków drutu. Wybrałem sondy „ocynkowane”, jako materiału mocującego użyłem małego kawałka getinaxu. Warto również wziąć pod uwagę, że odległość między sondami powinna wynosić 5mm-10mm, ale nie należy robić więcej. Przylutowałem przewody czujnika do końcówek blachy ocynkowanej. Oto co otrzymaliśmy:

Nie zawracałem sobie głowy sporządzaniem szczegółowego raportu fotograficznego, wszystko jest takie proste. Cóż, oto zdjęcie przedstawiające go w akcji:

Jak już wspomniałem wcześniej, lepiej jest używać czujnika dopiero w momencie pomiaru. Najlepszą opcją jest włączenie go za pomocą przełącznika tranzystorowego, ale ponieważ mój pobór prądu wynosił 0,4 mA, można go włączyć bezpośrednio. Aby dostarczyć napięcie podczas pomiarów, można podłączyć styk czujnika VCC do pinu PWM lub wykorzystać wyjście cyfrowe do zasilania wysokiego (HIGH) poziomu w momencie pomiarów, a następnie ustawić go na niski. Warto też wziąć pod uwagę, że po podaniu napięcia na czujnik należy odczekać chwilę, aż odczyty się ustabilizują. Przykład poprzez PWM:

Czujnik wewnętrzny = A0; int czujnik mocy = 3;

unieważnij konfigurację() (
// umieść tutaj swój kod instalacyjny, aby uruchomić go raz:
Serial.begin(9600);
analogWrite(czujnik_mocy, 0);
}

pusta pętla() (

opóźnienie (10000);
Serial.print("Suhost": ");
Serial.println(analogRead(czujnik));
analogWrite(czujnik_mocy, 255);
opóźnienie (10000);
}

Dziękuję wszystkim za uwagę!

Domowy, stabilny czujnik wilgotności gleby do automatycznego systemu nawadniania

Artykuł ten powstał w związku z budową automatycznej maszyny do podlewania do pielęgnacji roślin domowych. Myślę, że sama maszyna do podlewania może zainteresować majsterkowicza, ale teraz porozmawiamy o czujniku wilgotności gleby. https://strona/

Najciekawsze filmy na Youtube

Prolog.

Oczywiście przed wynalezieniem koła na nowo surfowałem po Internecie.

Przemysłowe czujniki wilgotności okazały się zbyt drogie i nigdy nie udało mi się znaleźć szczegółowego opisu choćby jednego takiego czujnika. Moda na handel „świniami w worki”, która przyszła do nas z Zachodu, wydaje się już być normą.

Choć w sieci pojawiają się opisy domowych czujników amatorskich, to wszystkie działają na zasadzie pomiaru rezystancji gleby na prąd stały. Już pierwsze eksperymenty wykazały całkowitą porażkę takich rozwiązań.

Właściwie nie zdziwiło mnie to specjalnie, bo do dziś pamiętam, jak jako dziecko próbowałem zmierzyć opór gleby i odkryłem… prąd elektryczny w niej. Oznacza to, że igła mikroamperomierza rejestrowała prąd przepływający pomiędzy dwiema elektrodami wbitymi w ziemię.

Doświadczenia, które trwały cały tydzień, wykazały, że opór gleby może zmieniać się dość szybko, okresowo rosnąć, a następnie spadać, a okres tych wahań może wynosić od kilku godzin do kilkudziesięciu sekund. Ponadto w różnych doniczkach opór gleby zmienia się inaczej. Jak się później okazało, żona wybiera indywidualny skład gleby dla każdej rośliny.

Na początku całkowicie porzuciłem pomiar rezystancji gruntu i zacząłem nawet budować czujnik indukcyjny, gdyż w Internecie znalazłem przemysłowy czujnik wilgotności, który został opisany jako indukcyjny. Chciałem porównać częstotliwość oscylatora odniesienia z częstotliwością innego oscylatora, którego cewka jest umieszczona na doniczce z rośliną. Ale kiedy zacząłem prototypować urządzenie, nagle przypomniałem sobie, jak kiedyś znalazłem się pod „napięciem krokowym”. To skłoniło mnie do przeprowadzenia kolejnego eksperymentu.

I rzeczywiście, we wszystkich domowych konstrukcjach znalezionych w sieci zaproponowano pomiar rezystancji gleby na prąd stały. Co się stanie, jeśli spróbujesz zmierzyć rezystancję prądu przemiennego? Przecież teoretycznie doniczka nie powinna zamieniać się w „baterię”.

Ułożyłem prosty schemat i od razu przetestowałem go na różnych glebach. Wynik był zachęcający. Nawet w ciągu kilku dni nie wykryto podejrzanych tendencji do zwiększania lub zmniejszania się odporności. Następnie założenie to zostało potwierdzone na działającej maszynie nawadniającej, której działanie opierało się na podobnej zasadzie.

Obwód elektryczny czujnika progu wilgotności gleby.

W wyniku badań obwód ten pojawił się na jednym chipie. Każdy z wymienionych mikroukładów będzie odpowiedni: K176LE5, K561LE5 lub CD4001A. Sprzedajemy te mikroukłady za jedyne 6 centów.

Czujnik wilgotności gleby jest urządzeniem progowym reagującym na zmiany rezystancji prądu przemiennego (krótkie impulsy).

Oscylator główny jest montowany na elementach DD1.1 i DD1.2, generując impulsy w odstępach około 10 sekund. https://strona/

Kondensatory separujące C2 i C4. Nie dopuszczają do obwodu pomiarowego prądu stałego generowanego przez glebę.

Rezystor R3 ustala próg odpowiedzi, a rezystor R8 zapewnia histerezę wzmacniacza. Rezystor trymera R5 ustawia początkowe odchylenie na wejściu DD1.3.

Kondensator C3 jest kondensatorem przeciwzakłóceniowym, a rezystor R4 określa maksymalną rezystancję wejściową obwodu pomiarowego. Obydwa te elementy zmniejszają czułość czujnika, jednak ich brak może prowadzić do fałszywych alarmów.

Nie należy również wybierać napięcia zasilania mikroukładu niższego niż 12 woltów, ponieważ zmniejsza to rzeczywistą czułość urządzenia ze względu na zmniejszenie stosunku sygnału do szumu.

Uwaga!

Nie wiem, czy długotrwałe narażenie na impulsy elektryczne może mieć szkodliwy wpływ na rośliny. Schemat ten zastosowano dopiero na etapie opracowywania maszyny nawadniającej.

Do podlewania roślin użyłem innego obwodu, który generuje tylko jeden krótki impuls pomiarowy dziennie, zsynchronizowany z czasem podlewania roślin.

Poeta Andriej Wozniesienski powiedział kiedyś: „lenistwo jest motorem postępu”. Chyba trudno się nie zgodzić z tym sformułowaniem, gdyż większość urządzeń elektronicznych powstaje właśnie po to, by ułatwiać nam codzienne życie, pełne zmartwień i wszelakich napiętych spraw.

Jeśli czytasz teraz ten artykuł, prawdopodobnie jesteś bardzo zmęczony procesem podlewania kwiatów. Przecież kwiaty to delikatne stworzenia, trochę je podlewasz, jesteś nieszczęśliwy, zapominasz o ich podlewaniu na jeden dzień, to wszystko, zaraz zwiędną. A ile kwiatów na świecie umarło tylko dlatego, że ich właściciele wyjechali na tydzień na wakacje, zostawiając biedne zielone stworzenia więdnące w suchym garnku! Strach to sobie wyobrazić.

Aby zapobiec takim strasznym sytuacjom, wynaleziono automatyczne systemy nawadniania. Na doniczce zamontowany jest czujnik mierzący wilgotność gleby - składa się on z metalowych prętów ze stali nierdzewnej wbijanych w ziemię w odległości centymetra od siebie.

Są one połączone przewodami z obwodem, którego zadaniem jest otwarcie przekaźnika dopiero wtedy, gdy wilgotność spadnie poniżej zadanej wartości i zamknięcie przekaźnika w momencie ponownego nasycenia gleby wilgocią. Przekaźnik z kolei steruje pompą, która pompuje wodę ze zbiornika bezpośrednio do korzenia rośliny.

Obwód czujnika

Jak wiadomo, przewodność elektryczna suchej i mokrej gleby różni się dość znacznie i właśnie ten fakt leży u podstaw działania czujnika. Rezystor 10 kOhm i odcinek gleby pomiędzy prętami tworzą dzielnik napięcia, którego punkt środkowy jest podłączony bezpośrednio do wejścia wzmacniacza operacyjnego. Napięcie jest dostarczane na drugie wejście wzmacniacza operacyjnego ze środka rezystora zmiennego, tj. można go regulować od zera do napięcia zasilania. Za jego pomocą ustawia się próg przełączania komparatora, w roli którego działa wzmacniacz operacyjny. Gdy tylko napięcie na jednym z wejść przekroczy napięcie na drugim, na wyjściu pojawi się logiczna „1”, dioda LED zaświeci się, tranzystor otworzy się i włączy przekaźnik. Można zastosować dowolny tranzystor, strukturę PNP, odpowiednią dla prądu i napięcia, na przykład KT3107 lub KT814. Wzmacniacz operacyjny TL072 lub podobny, np. RC4558. Diodę małej mocy, na przykład 1n4148, należy umieścić równolegle do uzwojenia przekaźnika. Napięcie zasilania obwodu wynosi 12 woltów.

Ze względu na długie przewody od garnka do samej płytki może wystąpić sytuacja, w której przekaźnik nie przełącza się wyraźnie, ale zaczyna klikać przy częstotliwości prądu przemiennego w sieci i dopiero po pewnym czasie zostaje ustawiony na otwartej przestrzeni pozycja. Aby wyeliminować to złe zjawisko, należy równolegle z czujnikiem umieścić kondensator elektrolityczny o pojemności 10-100 μF. Archiwum z tablicą. Szczęśliwego budynku! Autor – Dmitry S.

Omów artykuł SCHEMAT CZUJNIKA WILGOTNOŚCI GLEBY