طراحی حسگر خازنی رطوبت خاک سنسور رطوبت خاک مقاوم در برابر خوردگی، مناسب برای اتوماسیون باغ


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.

من نظرات زیادی در مورد اتوماسیون ویلا نوشته ام و از آنجایی که ما در مورد یک ویلا صحبت می کنیم، آبیاری خودکار یکی از اولویت های اتوماسیون است. در عین حال، همیشه می خواهید بارندگی را در نظر بگیرید تا بیهوده پمپ ها را راه اندازی نکنید و بسترها را آب نگیرید. بسیاری از نسخه ها در راه به دست آوردن یکپارچه داده های رطوبت خاک شکسته شده اند. ما گزینه دیگری را بررسی می کنیم که در برابر تأثیرات خارجی مقاوم است.


یک جفت سنسور در 20 روز در کیسه های آنتی استاتیک جداگانه وارد شدند:




مشخصات در سایت فروشنده:):
نام تجاری: ZHIPU
نوع: سنسور لرزش
جنس: مخلوط
خروجی: سنسور سوئیچینگ

باز کردن بسته بندی:


طول سیم حدود 1 متر است:


علاوه بر خود سنسور، کیت شامل یک برد کنترل است:




طول سنسورها حدود 4 سانتی متر است:


نوک های سنسور شبیه گرافیت هستند - سیاه کثیف می شوند.
ما مخاطبین را به روسری لحیم می کنیم و سعی می کنیم سنسور را وصل کنیم:




رایج ترین سنسور رطوبت خاک در فروشگاه های چینی این است:


بسیاری از مردم می دانند که پس از مدت کوتاهی توسط محیط خارجی خورده می شود. اثر خوردگی را می توان با روشن کردن برق بلافاصله قبل از اندازه گیری و خاموش کردن آن در صورت عدم اندازه گیری کمی کاهش داد. اما این تغییر زیادی نمی کند، این چیزی است که مال من بعد از چند ماه استفاده به نظر می رسد:




کسی سعی می کند از سیم مسی ضخیم یا میله های فولادی ضد زنگ استفاده کند؛ جایگزینی که به طور خاص برای یک محیط خارجی تهاجمی طراحی شده است، موضوع بررسی است.

بیایید برد کیت را کنار بگذاریم و به سراغ خود سنسور برویم. سنسور از نوع مقاومتی است که بسته به رطوبت محیط، مقاومت خود را تغییر می دهد. منطقی است که بدون محیط مرطوب، مقاومت سنسور بسیار زیاد است:


بیایید سنسور را در یک لیوان آب پایین بیاوریم و ببینیم که مقاومت آن حدود 160 کیلو اهم خواهد بود:


اگر آن را بیرون بیاورید، همه چیز به حالت اولیه خود باز می گردد:


بیایید به آزمایشات روی زمین برویم. در خاک خشک موارد زیر را مشاهده می کنیم:


مقداری آب اضافه کنید:


بیشتر (حدود یک لیتر):


تقریباً یک و نیم لیتر ریخته شد:


یک لیتر دیگر اضافه کردم و 5 دقیقه صبر کردم:

تخته دارای 4 پین است:
1 + قدرت
2 زمین
3 خروجی دیجیتال
4 خروجی آنالوگ
پس از تست مشخص شد که خروجی آنالوگ و زمین مستقیماً به سنسور متصل هستند، بنابراین اگر قصد دارید از این سنسور متصل به ورودی آنالوگ استفاده کنید، برد چندان منطقی نیست. اگر نمی خواهید از کنترلر استفاده کنید، می توانید از یک خروجی دیجیتال استفاده کنید؛ آستانه پاسخ توسط یک پتانسیومتر روی برد تنظیم می شود. نمودار اتصال توصیه شده توسط فروشنده هنگام استفاده از خروجی دیجیتال:


هنگام استفاده از ورودی دیجیتال:


بیایید یک طرح بندی کوچک را با هم بچینیم:


من در اینجا از آردوینو نانو به عنوان منبع تغذیه بدون دانلود برنامه استفاده کردم. خروجی دیجیتال به LED متصل است. خنده دار است که LED های قرمز و سبز روی برد در هر موقعیتی از پتانسیومتر و رطوبت محیط سنسور روشن می شوند، تنها نکته این است که وقتی آستانه فعال می شود، نور سبز کمی ضعیف تر می تابد:


با تنظیم آستانه، متوجه می‌شویم که وقتی رطوبت مشخص شده در خروجی دیجیتال 0 برسد، در صورت کمبود رطوبت، ولتاژ تغذیه برابر است با:




خوب، از آنجایی که ما یک کنترلر در دست داریم، برنامه ای برای بررسی عملکرد خروجی آنالوگ می نویسیم. خروجی آنالوگ سنسور را به پایه A1 و LED را به پایه D9 آردوینو نانو وصل می کنیم.
const int analogInPin = A1; // سنسور const int analogOutPin = 9; // خروجی به LED int sensorValue = 0; // خواندن مقدار از ورودی سنسور outputValue = 0; // مقدار خروجی روی پین PWM با LED void setup() ( Serial.begin(9600); ) void loop() ( // read the sensor value sensorValue = analogRead(analogInPin)؛ // ترجمه محدوده مقادیر ممکن حسگر (400-1023 - تنظیم تجربی) // در محدوده خروجی PWM 0-255 outputValue = map (sensorValue, 400, 1023, 0, 255)؛ // روشن کردن LED به روشنایی مشخص شده analogWrite(analogOutPin, outputValue )؛ // نمایش اعداد ما Serial.print ("sensor = "); Serial.print(sensorValue); Serial.print("\t output = ")؛ Serial.println(outputValue)؛ // تاخیر تاخیر (2) ;)
من کل کد را توضیح دادم، روشنایی LED با رطوبت تشخیص داده شده توسط سنسور نسبت معکوس دارد. اگر نیاز به کنترل چیزی دارید، کافی است مقدار به دست آمده را با یک آستانه آزمایشی مشخص شده مقایسه کنید و به عنوان مثال، رله را روشن کنید. تنها چیزی که توصیه می کنم این است که چندین مقدار را پردازش کنید و از میانگین برای مقایسه با آستانه استفاده کنید، زیرا ممکن است سنبله یا افت تصادفی وجود داشته باشد.
سنسور را غوطه ور می کنیم و می بینیم:


خروجی کنترلر:

اگر آن را حذف کنید، خروجی کنترلر تغییر می کند:

ویدئویی از کار این مجموعه آزمایشی:

به طور کلی، من سنسور را دوست داشتم؛ به نظر می رسد که در برابر محیط خارجی مقاوم است؛ زمان نشان می دهد که آیا این درست است یا خیر.
این سنسور نمی تواند به عنوان یک نشانگر دقیق رطوبت (مانند همه موارد مشابه) استفاده شود؛ کاربرد اصلی آن تعیین آستانه و تجزیه و تحلیل دینامیک است.

اگر علاقه ای وجود داشته باشد، به نوشتن در مورد صنایع دستی کشورم ادامه خواهم داد.
با تشکر از همه کسانی که این بررسی را تا انتها مطالعه کردند، امیدوارم کسی این اطلاعات را مفید بیابد. کنترل کامل بر رطوبت خاک و خوبی برای همه!

من قصد خرید +74 را دارم اضافه کردن به علاقه مندی ها من نقد را دوست داشتم +55 +99 سنسور رطوبت خاک آردوینوطراحی شده برای تعیین میزان رطوبت خاکی که در آن غوطه ور شده است. به شما اطلاع می دهد که آیا گیاهان خانه یا باغ شما کم آبیاری شده اند یا بیش از حد. اتصال این ماژول به کنترلر به شما امکان می دهد فرآیند آبیاری گیاهان، باغ یا مزرعه خود را خودکار کنید (نوعی "آبیاری هوشمند").

این ماژول از دو قسمت تشکیل شده است: یک پروب تماسی YL-69 و یک سنسور YL-38، سیم های اتصال شامل می شود. ولتاژ کمی بین دو الکترود پروب YL-69 ایجاد می شود. اگر خاک خشک باشد، مقاومت زیاد است و جریان کمتر می شود. اگر زمین خیس باشد، مقاومت کمتر است، جریان کمی بیشتر است. بر اساس سیگنال آنالوگ نهایی، می توانید درجه رطوبت را قضاوت کنید. پروب YL-69 از طریق دو سیم به سنسور YL-38 متصل می شود. سنسور YL-38 علاوه بر کنتاکت های اتصال به پروب دارای چهار کنتاکت برای اتصال به کنترلر می باشد.

  • Vcc – منبع تغذیه سنسور؛
  • GND - زمین؛
  • A0 - مقدار آنالوگ؛
  • D0 - مقدار دیجیتال سطح رطوبت.
سنسور YL-38 بر اساس مقایسه کننده LM393 ساخته شده است که ولتاژ را به خروجی D0 مطابق اصل: خاک مرطوب - سطح منطقی کم، خاک خشک - سطح منطقی بالا تولید می کند. سطح با یک مقدار آستانه تعیین می شود که می تواند با استفاده از یک پتانسیومتر تنظیم شود. پین A0 یک مقدار آنالوگ را فراهم می کند که می تواند برای پردازش، تجزیه و تحلیل و تصمیم گیری بیشتر به کنترل کننده منتقل شود. سنسور YL-38 دارای دو LED است که وجود برق تامین شده به سنسور و سطح سیگنال های دیجیتال در خروجی D0 را نشان می دهد. وجود یک خروجی دیجیتال D0 و یک LED سطح D0 به ماژول اجازه می دهد تا به طور مستقل و بدون اتصال به کنترل کننده استفاده شود.

مشخصات ماژول

  • ولتاژ تغذیه: 3.3-5 ولت؛
  • مصرف جریان 35 میلی آمپر;
  • خروجی: دیجیتال و آنالوگ
  • اندازه ماژول: 16×30 میلی متر;
  • اندازه پروب: 20×60 میلی متر;
  • وزن کل: 7.5 گرم

مثال استفاده

بیایید اتصال سنسور رطوبت خاک به آردوینو را در نظر بگیریم. بیایید یک پروژه برای نشانگر سطح رطوبت خاک برای یک گیاه آپارتمانی (گل مورد علاقه شما که گاهی فراموش می کنید آبیاری کنید) ایجاد کنیم. برای نشان دادن سطح رطوبت خاک از 8 LED استفاده می کنیم. برای پروژه به قطعات زیر نیاز داریم:
  • برد آردوینو Uno
  • سنسور رطوبت خاک
  • 8 عدد ال ای دی
  • تخته نان
  • سیم های اتصال.
بیایید مدار نشان داده شده در شکل زیر را مونتاژ کنیم


بیایید Arduino IDE را راه اندازی کنیم. بیایید یک طرح جدید ایجاد کنیم و خطوط زیر را به آن اضافه کنیم: // سنسور رطوبت خاک // http://site // تماس برای اتصال خروجی آنالوگ سنسور int aPin=A0; // مخاطبین برای اتصال LED های نشانگر int ledPins=(4,5,6,7,8,9,10,11); // متغیر برای ذخیره مقدار سنسور int avalue=0; // متغیر برای تعداد LED های درخشان int counted=8; // مقدار آبیاری کامل int minvalue=220; // مقدار بحرانی خشکی int maxvalue=600; void setup() (// مقداردهی اولیه پورت سریال Serial.begin(9600)؛ // تنظیم پین های نشانگر LED // در حالت OUTPUT برای (int i=0;i)<8;i++) { pinMode(ledPins[i],OUTPUT); } } void loop() { // получение значения с аналогового вывода датчика avalue=analogRead(aPin); // вывод значения в монитор последовательного порта Arduino Serial.print("avalue=";Serial.println(value); // مقیاس مقدار را با 8 LED counted=map(value,maxvalue,minvalue,0.7); // نشانگر سطح رطوبت برای (int i=0;i<8;i++) ( if(i<=countled) digitalWrite(ledPins[i],HIGH)؛ //روشن LED other digitalWrite(ledPins[i] ,LOW) ؛ // خاموش کردن LED ) // قبل از دریافت مقدار بعدی مکث کنید 1000 ms تاخیر(1000); ) خروجی آنالوگ سنسور به ورودی آنالوگ آردوینو متصل می شود که یک مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) با وضوح 10 بیت است که به خروجی اجازه می دهد مقادیری از 0 تا 1023 را به دست آورد. مقدار متغیرهای آبیاری کامل (minvalue) و خاک خشک شدید (maxvalue) را به صورت تجربی بدست می آوریم. خشکی بیشتر خاک مربوط به مقدار سیگنال آنالوگ بزرگتر است. با استفاده از تابع نقشه، مقدار آنالوگ سنسور را به مقدار نشانگر LED خود مقیاس می دهیم. هر چه رطوبت خاک بیشتر باشد، مقدار نشانگر LED (تعداد LED های روشن) بیشتر می شود. با اتصال این نشانگر به گل می توان درجه رطوبت روی نشانگر را از دور مشاهده کرد و نیاز به آبیاری را مشخص کرد.

سؤالات متداول سؤالات متداول

1. LED پاور روشن نمی شود
  • وجود و قطبیت برق عرضه شده به سنسور YL-38 (3.3 - 5 ولت) را بررسی کنید.
2. هنگام آبیاری خاک، LED نشانگر رطوبت خاک روشن نمی شود
  • آستانه پاسخ را با استفاده از پتانسیومتر تنظیم کنید. اتصال سنسور YL-38 را با پروب YL-69 بررسی کنید.
3. هنگام آبیاری خاک، مقدار سیگنال خروجی آنالوگ تغییر نمی کند
  • اتصال سنسور YL-38 را با پروب YL-69 بررسی کنید.
  • وجود کاوشگر در زمین را بررسی کنید.

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.

همه صاحبان باغ ها و باغ های سبزی فرصت ندارند هر روز از کاشت خود مراقبت کنند. با این حال، بدون آبیاری به موقع، نمی توانید روی برداشت خوب حساب کنید.

راه حل مشکل یک سیستم خودکار خواهد بود که به شما امکان می دهد اطمینان حاصل کنید که خاک روی سایت شما درجه رطوبت مورد نیاز را در طول غیبت شما حفظ می کند. جزء اصلی هر آبیاری خودکار سنسور رطوبت خاک است.

مفهوم سنسور رطوبت

سنسور رطوبت نام های دیگری نیز دارد. به آن رطوبت سنج یا سنسور رطوبت می گویند.


همانطور که در عکس سنسورهای رطوبت خاک مشاهده می شود، چنین دستگاهی دستگاهی است متشکل از دو سیم متصل به منبع ضعیف برق.

با افزایش رطوبت بین الکترودها، قدرت و مقاومت جریان کاهش می یابد و برعکس، اگر آب کافی در خاک وجود نداشته باشد، این شاخص ها افزایش می یابد. دستگاه به سادگی با فشار دادن یک دکمه روشن می شود.

لطفا توجه داشته باشید که الکترودها در خاک مرطوب قرار دارند. بنابراین توصیه می شود دستگاه را از طریق کلید روشن کنید. این تکنیک اثرات منفی خوردگی را کاهش می دهد.

چرا این دستگاه مورد نیاز است؟

رطوبت سنج نه تنها در زمین باز، بلکه در گلخانه ها نیز نصب می شود. کنترل زمان آبیاری چیزی است که از سنسورهای رطوبت خاک استفاده می شود. لازم نیست کاری انجام دهید، فقط دستگاه را روشن کنید. پس از آن بدون مشارکت شما کار خواهد کرد.

با این حال، باغبان و باغبان باید وضعیت الکترودها را کنترل کنند، زیرا ممکن است در معرض تخریب خورنده قرار گیرند و در نتیجه از کار بیفتند.

انواع سنسورهای رطوبت خاک

بیایید ببینیم که چه نوع سنسورهای رطوبت خاک وجود دارد. آنها معمولاً به موارد زیر تقسیم می شوند:

خازنی. طراحی آنها شبیه کندانسور هوا است. کار بر اساس تغییر در خواص دی الکتریک هوا بسته به رطوبت آن است که باعث افزایش یا کاهش ظرفیت می شود.

مقاومتی. اصل کار آنها تغییر مقاومت مواد رطوبت سنجی بسته به میزان رطوبت آن است.

روان سنجی. اصل کار و طراحی چنین سنسورهایی پیچیده تر خواهد بود. این بر اساس ویژگی فیزیکی از دست دادن گرما در طول تبخیر است. این دستگاه از یک آشکارساز خشک و یک آشکارساز مرطوب تشکیل شده است. اختلاف دمای بین آنها برای قضاوت در مورد میزان بخار آب موجود در هوا استفاده می شود.

تنفس. این نوع از بسیاری جهات شبیه به نوع قبلی است، تفاوت آن در فن است که برای پمپاژ مخلوط هوا استفاده می شود. دستگاه های آسپیراسیون رطوبت در مکان هایی با حرکت هوا ضعیف یا متناوب استفاده می شود.

اینکه کدام سنسور رطوبت را انتخاب کنید به هر مورد خاص بستگی دارد. انتخاب دستگاه نیز تحت تأثیر ویژگی های سیستم آبیاری خودکار نصب شده و توانایی های مالی شما است.


مواد مورد نیاز برای ایجاد حسگر خودتان

اگر تصمیم دارید خودتان یک رطوبت سنج بسازید، باید تهیه کنید:

  • الکترودهایی با قطر 3-4 میلی متر - 2 عدد.
  • پایه تکستولیت؛
  • آجیل و واشر.

دستورالعمل ساخت

چگونه با دست خود سنسور رطوبت خاک بسازیم؟ در اینجا یک آموزش سریع آمده است:

  • مرحله 1. الکترودها را به پایه وصل کنید.
  • مرحله 2. در انتهای الکترودها نخ ها را می بریم و آنها را در سمت عقب تیز می کنیم تا راحت تر در خاک غوطه ور شوند.
  • مرحله 3. ما سوراخ هایی در پایه ایجاد می کنیم و الکترودها را در آنها پیچ می کنیم. ما از آجیل و واشر به عنوان بست استفاده می کنیم.
  • مرحله 4. سیم های لازم را که مناسب واشرها هستند انتخاب کنید.
  • مرحله 5. الکترودها را عایق بندی کنید. آنها را 5 - 10 سانتی متر در زمین عمیق می کنیم.

توجه داشته باشید!

برای عملکرد سنسور موارد زیر مورد نیاز است: جریان 35 میلی آمپر و ولتاژ 5 ولت. در نهایت دستگاه را با استفاده از سه سیم وصل می کنیم که آن ها را به ریزپردازنده متصل می کنیم.

کنترلر به شما این امکان را می دهد که یک سنسور را با زنگ هشدار ترکیب کنید. پس از این، اگر میزان رطوبت در خاک به شدت کاهش یابد، سیگنال داده می شود. یک جایگزین برای سیگنال صوتی، روشن کردن لامپ است.

سنسور رطوبت خاک بدون شک یک چیز ضروری در مزرعه است. اگر خانه ییلاقی یا باغ سبزی دارید، حتما در خرید آن دقت کنید. علاوه بر این، اصلاً نیازی به خرید دستگاه ندارید، زیرا می توانید به راحتی آن را خودتان بسازید.

عکس سنسورهای رطوبت خاک

توجه داشته باشید!

توجه داشته باشید!



همچنین بخوانید:

دسته بندی ها:

محبوب: