Cảm biến độ ẩm đất: nguyên lý hoạt động và tự lắp ráp

Tự động hóa giúp đơn giản hóa đáng kể cuộc sống của chủ sở hữu nhà kính hoặc một âm mưu cá nhân. Tự động hệ thống tưới tiêu sẽ giúp bạn thoát khỏi công việc lặp đi lặp lại đơn điệu và cảm biến độ ẩm của đất sẽ giúp tránh nước dư thừa - không quá khó để tự tay bạn lắp ráp một thiết bị như vậy. Các định luật vật lý ra đời để giải cứu cho người làm vườn: độ ẩm trong đất trở thành vật dẫn các xung điện, và càng nhiều thì điện trở càng giảm. Khi độ ẩm giảm xuống, sức đề kháng tăng lên, và điều này giúp theo dõi thời gian tưới nước tối ưu.

Nội dung:

• Thiết kế và nguyên lý hoạt động của cảm biến độ ẩm
• Tự làm lắp ráp cảm biến độ ẩm
• Khu vực sử dụng của cảm biến độ ẩm

Thiết kế và nguyên lý hoạt động của cảm biến độ ẩm

Thiết kế của cảm biến độ ẩm đất bao gồm hai dây dẫn được kết nối với một nguồn năng lượng yếu; một điện trở phải có trong mạch. Ngay khi lượng ẩm trong không gian giữa các điện cực tăng lên, điện trở giảm và dòng điện tăng lên.

Độ ẩm khô đi - điện trở tăng, dòng điện giảm.

Vì các điện cực sẽ ở trong môi trường ẩm ướt, nên bật chúng qua cờ lê để giảm tác hại của ăn mòn. Trong thời gian bình thường, hệ thống sẽ tắt và chỉ khởi động để kiểm tra độ ẩm bằng một nút nhấn.

Cảm biến độ ẩm của đất loại này có thể được lắp đặt trong nhà kính - chúng cung cấp khả năng giám sát tưới tự động, do đó, hệ thống có thể hoạt động mà không cần sự can thiệp của con người. Trong trường hợp này, hệ thống sẽ liên tục ở trạng thái hoạt động, nhưng tình trạng của các điện cực sẽ phải được theo dõi để chúng không trở nên không sử dụng được dưới tác động của ăn mòn. Các thiết bị tương tự có thể được lắp đặt trên giường và bãi cỏ ngoài trời - chúng sẽ ngay lập tức nhận được thông tin bạn cần.

Trong trường hợp này, hệ thống hóa ra chính xác hơn nhiều so với cảm giác xúc giác đơn giản. Nếu một người coi mặt đất là hoàn toàn khô, cảm biến sẽ hiển thị tối đa 100 đơn vị độ ẩm của đất (khi được đánh giá trong hệ thập phân), ngay sau khi tưới nước, giá trị này tăng lên 600-700 đơn vị.

Sau đó, cảm biến sẽ cho phép bạn theo dõi sự thay đổi của độ ẩm trong đất.

Nếu bộ cảm biến được cho là được sử dụng ngoài trời, bạn nên niêm phong cẩn thận phần trên của nó để tránh biến dạng thông tin. Để làm điều này, nó có thể được phủ một lớp nhựa epoxy không thấm nước.

Tự làm lắp ráp cảm biến độ ẩm

Cảm biến được lắp ráp như sau:

• Phần chính - hai điện cực, đường kính từ 3-4 mm, chúng được gắn vào đế làm bằng PCB hoặc vật liệu khác được bảo vệ khỏi ăn mòn.
• Ở một đầu của các điện cực, bạn cần phải cắt một sợi chỉ, mặt khác, chúng được làm sắc nhọn để thuận tiện hơn khi ngâm trong đất.
• Trong tấm PCB, các lỗ được khoan vào để vặn các điện cực vào; chúng phải được giữ chặt bằng đai ốc và vòng đệm.
• Các dây dẫn đi ra ngoài phải được đặt dưới các vòng đệm, sau đó các điện cực được cách điện. Chiều dài của các điện cực sẽ được nhúng vào đất là khoảng 4-10 cm.tùy thuộc vào thùng được sử dụng hoặc giường mở.
• Cảm biến yêu cầu nguồn dòng 35 mA, hệ thống yêu cầu điện áp 5V. Tùy thuộc vào lượng ẩm trong đất, phạm vi của tín hiệu trả về sẽ là 0-4,2 V. Sự mất mát điện trở sẽ hiển thị lượng nước trong đất.
• Kết nối của cảm biến độ ẩm của đất được thực hiện thông qua 3 dây với bộ vi xử lý; vì mục đích này, bạn có thể mua Arduino, ví dụ như. Bộ điều khiển sẽ cho phép bạn kết nối hệ thống với còi để phát tín hiệu âm thanh khi độ ẩm của đất quá thấp hoặc với đèn LED, độ sáng của đèn sẽ thay đổi khi cảm biến thay đổi.

Một thiết bị tự chế như vậy có thể trở thành một phần của autowatering trong hệ thống "Nhà thông minh", chẳng hạn, sử dụng bộ điều khiển Ethernet MegD-328. Giao diện web hiển thị mức độ ẩm trong hệ thống 10 bit: phạm vi từ 0 đến 300 cho biết mặt đất hoàn toàn khô, 300-700 - có đủ độ ẩm trong đất, hơn 700 - mặt đất ướt và không. tưới nước là cần thiết.

Thiết kế, bao gồm bộ điều khiển, rơ le và pin, có thể được tháo rời vào bất kỳ vỏ nào phù hợp, có thể điều chỉnh bất kỳ hộp nhựa nào.

Ở nhà, sử dụng một cảm biến độ ẩm như vậy sẽ rất đơn giản và đáng tin cậy đồng thời.

Khu vực sử dụng của cảm biến độ ẩm

Ứng dụng của cảm biến độ ẩm đất có thể rất đa dạng. Thông thường chúng được sử dụng trong các hệ thống tưới tự động và thủ công Kem phủ lên bánh thực vật:

1. Có thể lắp chúng vào chậu hoa nếu cây nhạy cảm với mực nước trong đất. Nếu chúng ta đang nói về các loài xương rồng, chẳng hạn như về xương rồng, thì cần phải lấy các điện cực dài sẽ phản ứng với sự thay đổi độ ẩm trực tiếp ở rễ. Chúng cũng có thể được sử dụng cho hoa violet và các loại cây mỏng manh khác hệ thống rễ... Kết nối với đèn LED sẽ cho phép bạn xác định chính xác thời điểm thực hiện tưới nước.
2. Chúng không thể thiếu để tổ chức tưới cây. trong nhà kính... Theo nguyên lý tương tự, các cảm biến độ ẩm không khí cũng được lắp ráp, cần thiết để khởi động hệ thống phun thuốc cho cây trồng. Tất cả điều này sẽ tự động đảm bảo tưới cây và độ ẩm khí quyển ở mức bình thường.
3. Tại dacha, việc sử dụng cảm biến sẽ cho phép bạn không cần ghi nhớ thời gian tưới nước cho từng luống vườn, chính kỹ thuật điện sẽ cho bạn biết về lượng nước trong đất. Điều này sẽ giúp ngăn ngừa tình trạng tưới quá nhiều nếu gần đây trời mưa.
4. Việc sử dụng cảm biến cũng rất thuận tiện trong một số trường hợp khác. Ví dụ, chúng sẽ cho phép bạn kiểm soát độ ẩm của đất trong tầng hầm và dưới nhà gần móng. Trong căn hộ, nó có thể được lắp đặt dưới bồn rửa: nếu đường ống bắt đầu nhỏ giọt, tự động hóa sẽ báo ngay điều này, và sẽ tránh được lũ lụt cho hàng xóm và những lần sửa chữa sau này.
5. Một thiết bị cảm biến đơn giản sẽ cho phép bạn trang bị đầy đủ tất cả các khu vực có vấn đề của ngôi nhà và khu vườn với hệ thống cảnh báo chỉ trong vài ngày. Nếu các điện cực đủ dài, chúng có thể được sử dụng để kiểm soát mực nước, ví dụ, trong một hồ chứa nhỏ nhân tạo.

Việc tự chế tạo cảm biến sẽ giúp trang bị hệ thống điều khiển tự động cho ngôi nhà với chi phí tối thiểu.

Các linh kiện sản xuất tại nhà máy dễ dàng mua trực tuyến hoặc trong một cửa hàng chuyên dụng, hầu hết các thiết bị có thể được lắp ráp từ các vật liệu luôn có thể tìm thấy trong nhà của một người đam mê điện.

Thông tin thêm có thể được tìm thấy trong video.