Toprak nem sensörü
Dikkat lütfen! Etiketler ekleme sırası önemlidir! En önemlisi ile eklemeye başlayın. Mümkünse mevcut etiketleri kullanın
Yazar: Igor Tyugai (UL7AAjr), [email protected]
06/18/2013 tarihinde gönderildi
CotoRed'in yardımıyla oluşturuldu.
Bu gelişimin amacı, otomatik sulama sistemlerinde kullanılmak üzere bir toprak nem sensörü oluşturmaktı. Geliştirme için ana kriterler aşağıdaki kriterlerdi:
- ucuzluk
- güvenilirlik
- Tekrarlama kolaylığı
- Kolay kurulum
- Gösterimi temizle.
Sonuç aşağıdaki şemadır.
Sensör 5..12V'den güç alır ve bir dijital çıkışa sahiptir. Toprak nemi önceden ayarlanmış bir değerin altına düştüğünde yüksek bir potansiyel ("1") ve toprak nemi ayarlanandan daha yüksekse düşük bir potansiyel ("0") içerir. Sensörün, toprak neminin hedefe çok yakın olduğu bir zamanda yanlışlıkla anahtarlamayı önlemek için bazı atalet ve histerez özelliği vardır.
Sensörün durumunu belirtmek için, ışığın rengini değiştirmek için çift kırmızı-yeşil LED kullanır. Yeşil - set üstü nem. Kırmızı - nem ayarlanan değerin altında. Toprağın kurutulması sürecinde, LED'in rengi yeşilden sarıya düzgün bir şekilde değişecektir ve önceden ayarlanan eşiğe ulaştığında, kırmızıya geçer.
Bir sensör olarak, iki elektrot kullanılır, toprağın derinliği ölçüm derinliğine kadar derinleştirilir. Isıyla daralan makaron ile derinlik ölçümü için yalıtılmış bisiklet hoparlörlerini kullanabilirsiniz.
Şemanın prensibi aşağıdaki gibidir. U1A elemanında frekanslı kare dalga üreteci
1kHz. Düzeltici R2 ile, darbeler U1B girişine beslenir ve darbelerin genliği toprak nemine bağlı olacaktır, bu da iletilen sinyali C2 kondansatöründen geçirecektir. Ek olarak, gelen atımların artık C2 kapasitörü tarafından düzgünleştirilmesinden dolayı dikdörtgen, ancak testere dişi şekli olmayacak. Sonuç olarak, U1C çıkışı toprak nem içeriğine bağlı bir görev oranı ile dikdörtgen darbeler üretir. Bu darbeler, U1D girişine uygulanan sabit bir voltaja (D1, C3) dönüştürülür. Bu durumda, kapasitör C3 devrenin ataletini belirler ve girişime karşı koruma sağlar ve U1 girişlerinin histerezis özelliklerinden ötürü, çıkış sinyalinin değiştirilmesi arasında küçük bir aralık sağlanır. Transistör Q3, yürütme devresine ters ve eşleşen bağlantıdır.
Doğru ayarlanmış sensörün ayarlara ihtiyacı yoktur. Başka bir yonga kullanılması durumunda, R1 R1 C1'in üretim sıklığını elde etmek için değiştirilmesi gerektiği muhtemeldir.
Eşik nem seviyesinin ayarlanması, bağlı olan sensör kontakları ile yapılır, sulanan toprak içine gerekli nemle batırılır. Giyotin direnci R2, LED'in yeşil kısmı açıkken konumuna ayarlanmalıdır ve kırmızı kısım hafifçe parlamaya başlar.
Yapısal olarak, sensör 32 x 36 mm büyüklüğünde tek taraflı bir PCB ile yapılır ve iki çıkışlı standart bir telefon soketine yerleştirilebilir.
*** Devre kartı "üstten görünüm" olarak resmedilmiştir (textolite boyunca). LUT kullanıyorsanız, sadece yazdırın ve yuvarlayın, yansıtmayın. Diyot, potansiyometre ve LED d0.8 mm, kalan d0.5mm için delikler.
Operasyon tecrübemden şunu söyleyebilirim. Sensör kararlı bir voltajla sağlanmalıdır. 4 sensör için bir sabitleyici 7805 kullandım. Sensör yeterince hassastır; Sensörün değiştirildiği ön ayardaki nem değişimi aralığı
% 10 (ve belki daha da az). Bu sebeple, sensör genellikle suya, ancak hafifçe "istemek" zorundadır. Sensörleri kontrol ünitesine bağladım ve her bir sulama işleminden sonra, nemin emmesi ve aynı zamanda pompayı soğutması için 20 dakika bekletildim. Sensörün dezavantajı, farklı sensörlerin farklı özelliklerine bağlı olarak algılanabilir histerezis aralığıdır.
Toprak nemi ölçümü şeması
Şair Andrei Voznesensky bir keresinde şöyle demişti: "tembellik ilerlemenin motorudur". Belki de bu cümleyle aynı fikirde olmamak zordur, çünkü çoğu elektronik cihaz, günlük hayatımızı, endişeleriniz ve her türlü boş işimizle başa çıkma hedefiyle tam olarak oluşturulur.
Bu yazıyı şimdi okuyorsanız, muhtemelen çiçek sulama sürecinden çok yorgunuz. Sonuçta, çiçekler yumuşak yaratıklar, onları biraz dökeceksin, mutsuzlar, bir günlüğüne su almayı unutacaksın, hepsi bu, solmaya üzereler. Ve dünyadaki kaç çiçek sadece sahiplerinin bir hafta boyunca izinli olarak ayrıldıklarından öldü ve yeşil serserilerin kuru bir tencerede kalmasını sağladı! Hayal etmek korkutucu.
Otomatik sulama sistemlerini bu gibi korkunç durumlardan korumaktır. Sensör toprağın nem muhtevasını ölçmek için tencereye monte edilmiştir - zemine bir santimetre mesafede toprağa yapışmış paslanmaz çelik metal çubuklar içindir.
Tellerle, görevi röleleri sadece rutubeti ayarlanan değerin altına düştüğünde ve toprak tekrar nem ile doygun olduğu anda röleyi kapattığında röleyi açmak olan bir devreye bağlarlar. Röle, sırayla, tanktan suyu doğrudan bitkinin kökünün altına pompalayan pompayı kontrol eder.
Sensör devresi
Bildiğiniz gibi, kuru ve nemli toprağın elektriksel iletkenliği oldukça farklıdır, bu gerçek sensörün çalışmasının temelidir. 10 kOhm derecelik bir direnç ve çubuklar arasındaki bir toprak bölümü bir gerilim bölücü oluşturur, bunların orta noktası doğrudan op-amp girişine bağlanır. Op-amp'in diğer girişinde, voltaj değişken rezistörün orta noktasından sağlanır, yani. sıfırdan besleme voltajına ayarlanabilir. Yardımı ile, op-amp'in çalıştığı role göre karşılaştırıcının anahtarlama eşiği ayarlanır. Girişlerinden birinin voltajı diğeri üzerindeki voltajı aşar aşmaz - çıkış mantıksal "1" ise, LED yanar, transistör açılarak röleyi açar. Transistör, akım ve voltaj için uygun olan herhangi bir PNP yapısı, örneğin KT3107 veya KT814 kullanılabilir. Operasyonel amplifikatör TL072 veya herhangi bir benzer, örneğin RC4558. Röle sargısına paralel olarak, örneğin 1n4148 gibi düşük güçte bir diyot kullanılmalıdır. Devrenin besleme gerilimi 12 volttur.
Tencereden panele giden uzun teller nedeniyle, rölenin keskin bir şekilde değişmediği, ancak ağdaki alternatif akımın frekansında tıklamaya başladığı ve sadece bir süre açık pozisyonda ayarlandığı zaman ortaya çıkabilir. Bu kötü fenomeni ortadan kaldırmak için, sensöre paralel olarak 10-100 μF kapasiteye sahip bir elektrolitik kondansatör yerleştirilmelidir. Burada bir ödeme ile arşivleyin. İyi meclis! Yazar - Dmitry S.
Otomatik sulama sistemlerinde toprak nem sensörü
Birçok bahçıvan ve bahçıvan, iş yükü nedeniyle veya tatil sırasında dikilen sebzeler, meyveler, meyve ağaçları için günlük bakım olanaklarından mahrumdur. Bununla birlikte, bitkilerin zamanında sulama ihtiyacı var. Basit otomatik sistemlerle, sitenizdeki toprağın yokluğunda gerekli ve sabit nemi koruyacağından emin olabilirsiniz. Bir bahçe sulama sistemi kurmak için temel bir kontrol elemanına ihtiyacınız olacak - bir toprak nem sensörü.
Nem sensörü
Nem sensörleri bazen nem ölçer veya nem sensörü olarak da adlandırılır. Hemen hemen piyasada önerilen toprak nem ölçerleri, dirençli bir yöntemle nemi ölçer. Bu doğru bir yöntem değildir, çünkü ölçülen nesnenin elektroliz özelliklerini dikkate almaz. Cihazın okumaları aynı toprak nemi için farklı olabilir, ancak farklı asit veya tuz içeriği ile. Ancak bahçıvan deneyi yapan kişiler, belirli koşullar altında su kaynağının yürütme aygıtı için ayarlanabilen, göreceli olarak mutlak enstrüman okumaları kadar önemli değildir.
Dirençli yöntemin özü, aygıtın, zemine 2-3 cm mesafede iki iletken arasındaki direnci ölçmesidir. Bu, herhangi bir dijital veya analog test cihazına giren ortak bir ohmmetredir. Önceden, bu tür araçlar avometreler olarak adlandırıldı.
Ayrıca, toprak durumunun operasyonel kontrolü için yerleşik veya uzaktan göstergeli araçlar vardır.
Sulama öncesi ve sonrasında elektrik akımının iletkenliğindeki farkı, aloe'nin bir ev bitkisi olan bir çömlek örneği ile ölçmek kolaydır. Sulama öncesi endikasyonlar 101.0 kOhm.
5 dakika sonra sulama sonrası endikasyonlar 12.65 kOhm.
Ancak her zamanki test cihazı, toprak alanının elektrotlar arasındaki direncini gösterecektir, ancak otomatik sulamada yardımcı olamaz.
Otomasyon prensibi
Otomatik sulama sistemlerinde, kural genellikle "su veya su" değildir. Kural olarak, hiç kimse su basıncının gücünü düzenlemeye gerek duymaz. Bunun nedeni, pahalı kontrollü valflerin ve diğer gereksiz, teknolojik olarak karmaşık cihazların kullanılmasıdır.
Piyasadaki neredeyse tüm nem sensörleri, iki elektrodun yanı sıra, tasarımlarında bir karşılaştırıcıya sahiptir. Bu, gelen sinyali dijital forma dönüştüren en basit analog-dijital cihazdır. Yani, nem seviyesi ayarlanırsa, çıkışında bir ünite veya sıfır (0 veya 5 volt) alırsınız. Bu sinyal sonraki aktüatör için başlangıç noktası olacaktır.
Otomatik sulama için en akılcı bir aktüatörün bir aktüatör olarak kullanılmasıdır. Boru rüptürüne dahildir ve mikro damla sulama sistemlerinde de kullanılabilir. 12 V besleme ile açılır.
"Sensör işe yaradı - su gitti" prensibi ile çalışan basit sistemler için, karşılaştırıcı LM393'ü kullanmak yeterlidir. Mikrodevre, çıkışta düzenlenmiş bir giriş seviyesinde bir komut sinyali elde etme olanağına sahip çift işlemsel bir yükselticidir. Çip, programlanabilir bir kontrolör veya test cihazına bağlanabilen ek bir analog çıkışa sahiptir. Çift karşılaştırıcı LM393'ün yaklaşık Sovyet analogu 521CA3 çiptir.
Şekil, Çince versiyonundaki bir sensörle birlikte sadece 1 dolarlık bir hazır nem rölesi göstermektedir.
Aşağıda, 3-4 $ için 250 V'a kadar değişen bir voltajda 10A'lık bir çıkış akımı ile geliştirilmiş bir versiyon bulunmaktadır.
Otomatik sulama sistemleri
Tam otomatik otomasyon sistemleriyle ilgileniyorsanız, programlanabilir bir kontrol cihazı satın almayı düşünmeniz gerekir. Saha küçükse, farklı sulama türleri için 3-4 nem sensörü kurmak yeterlidir. Örneğin, bahçenin daha az sulama ihtiyacı var, ahududu nemi seviyor, ve kavun için aşırı kurak dönemler dışında topraktan yeterli miktarda su var.
Kendi gözlemlerimize ve nem sensörleri ölçümlerine dayanarak, arazideki su kaynağının verimliliğini ve verimliliğini yaklaşık olarak hesaplayabiliriz. İşlemciler mevsimsel ayarlamalar yapabilmenizi, nem ölçer okumalarını kullanabilmelerini, yağışları hesaba katmalarını sağlar.
Bazı toprak nem sensörleri, ağa bağlanmak için RJ-45 arayüzü ile donatılmıştır. İşlemci ürün yazılımı sistemi, sosyal ağlar veya SMS mesajı yoluyla suya ihtiyaç duyduğunuz konusunda sizi bilgilendirecek şekilde yapılandırmanıza izin verir. Bu, örneğin, iç mekan bitkileri için otomatik bir sulama sisteminin bağlanmasının imkansız olduğu durumlarda uygundur.
Sulamanın otomasyonu için, tüm sensörleri birbirine bağlayan ve okumalarını tek bir veri yolu üzerinde bir bilgisayara, tablete veya cep telefonuna aktaran analog ve kontak girişleri olan kontrolörlerin kullanılması uygundur. Yönetici cihazların yönetimi WEB arayüzü ile yapılmaktadır. En yaygın evrensel denetleyiciler:
Bunlar, otomatik sulama sistemine ince ayar yapmanıza ve bahçe ve mutfak bahçesi üzerindeki tam kontrolünü sağlayan esnek cihazlardır.
Basit sulama otomasyon şeması
Sulama otomasyonunun en basit sistemi nem sensörü ve kontrol cihazından oluşur. Kendi ellerinizle toprak nem sensörü yapabilirsiniz. İki çiviye, 10 kΩ'luk bir dirence sahip bir direnç ve 5 V'luk bir çıkış voltajına sahip bir güç kaynağına ihtiyacınız olacak. Bir cep telefonundan uygun.
Sulama için bir komut verecek bir cihaz olarak, LM393 çipini kullanabilirsiniz. Hazır bir site satın alabilir veya kendiniz inşa edebilirsiniz, sonra ihtiyacınız olacak:
- dirençler 10 kOhm - 2 adet;
- dirençler 1 kOhm - 2 adet;
- dirençler 2 kOhm - 3 adet;
- değişken direnç 51-100 kΩ - 1 adet;
- ışık yayan diyotlar - 2 adet;
- diyot herhangi, güçlü değil - 1 adet;
- transistör, herhangi bir ortalama güç PNP'si (örneğin, KT3107G) - 1 adet;
- kapasitörler 0.1 mikron - 2 adet;
- çip LM393 - 1 adet;
- 4 V eşikli röle;
- devre kartı
Montaj şeması aşağıda gösterilmiştir.
Montajdan sonra, modülü güç kaynağı ünitesine ve toprak nem seviyesi sensörüne bağlayın. Karşılaştırıcı LM393'ün çıkışında, test cihazını bağlayın. Bir hat direnci kullanarak, tetik eşiğini ayarlayın. Zamanla, belki bir defadan fazla düzeltmek gerekli olacaktır.
Karşılaştırıcı LM393'ün şematik diyagramı ve çizgisi aşağıda gösterilmiştir.
En basit otomasyon hazırdır. Kapama terminallerine, örneğin su kaynağını açıp kapatan bir solenoid valfına bir harekete geçirme tertibatının bağlanması yeterlidir.
Sulama otomasyonu için çalıştırma cihazları
Sulama otomasyonu için ana yönetici cihaz, ayarlanabilir su akışına sahip ve olmayan bir elektronik valftir. İkincisi daha ucuz, bakımı ve yönetimi daha kolaydır.
Amerikan şirketi Hunter tarafından üretilen kanıtlanmış vanalar. Farklı amaçlar için, dış veya iç dişli ile 1, 1.5 ve 2 inç çapında valfler kullanılır.
Birçok kontrollü vinç ve diğer üreticiler var.
Bölgenizde su kaynağı ile ilgili sorunlar varsa, akış sensörü olan solenoid valfleri satın alın. Bu, su basıncı düştüğünde veya su beslemesi durduğunda solenoidin tükenmesini önler.
Otomatik sulama sistemlerinin dezavantajları
Toprak heterojen ve kompozisyonda farklıdır, bu nedenle bir nem sensörü komşu bölgelerde farklı veriler gösterebilir. Ek olarak, bazı alanlar ağaçlarla örtülmüş ve güneşli yerlerde bulunanlardan daha nemlidir. Ayrıca, yer altı su seviyesi, ufka göre seviyeleri, önemli bir etkiye sahiptir.
Otomatik bir sulama sistemi kullanılarak arazi alanı dikkate alınmalıdır. Arsa sektörlere ayrılabilir. Her sektörde, bir veya daha fazla nem sensörü takın ve her bir kendi işlem algoritmasını hesaplayın. Bu, sistemi önemli ölçüde karmaşıklaştıracaktır ve bir kontrolör olmadan yapabileceğiniz bir ihtimal yoktur, ancak daha sonra sıcak güneşin altında elinizde bir hortumla saçma sapan bir stantta zaman kaybetmekten neredeyse tamamen kurtulacaktır. Toprak, katılımınız olmadan nemle doldurulacaktır.
Etkin bir otomatik sulama sisteminin yapısı sadece toprak nem sensörlerinin göstergelerine dayanamaz. Kuşkusuz, sıcaklık ve ışık sensörlerini de kullanmalı, farklı tipteki bitkilerin suya olan fizyolojik ihtiyacını dikkate almalıyız. Mevsimsel değişiklikleri hesaba katmak da gereklidir. Sulama otomasyon kompleksleri üreten birçok şirket, farklı bölgeler, alanlar ve ekili ürünler için esnek yazılımlar sunmaktadır.
Bir nem sensörü ile bir sistem satın almak, aptal pazarlama sloganlar tarafından aldanmayın: bizim elektrotlar altın kaplı. Öyle olsa bile, çok dürüst olmayan işadamlarının levhalarını ve cüzdanlarını elektroliz işleminde sadece asil metal ile toprağa zenginleştireceksiniz.
Sonuç
Bu yazıda, otowave'ın ana kontrol elemanı olan toprak nem sensörleri hakkında konuştuk. Ayrıca, bitmiş formda satın alınabilen veya kendiniz tarafından toplanan otomasyon sulama sistemi prensibi de göz önünde bulundurulmuştur. En basit sistem bir nem sensörü ve bu makalede de sunulmuş olan montaj şeması olan bir kontrol cihazından oluşur.
Kuru (ıslak) toprak detektörü
Bu cihaz seralarda, çiçek seralarında, çiçek yataklarında ve iç mekan bitkilerinde otomatik sulama için kullanılabilir. Aşağıda, kendi ellerinizle toprağın nemine (veya kurulmasına) yönelik basit bir algılayıcının (detektör) bir diyagramı yer almaktadır.
LED1 yandığında - zemin kuru ise, sulama sırasında LED söner.
Sensör (E1) beş milimetre mesafede birbirinden aralıklı iki demir plakadan yapılmıştır
Transistörler VT1, VT2 - KT315.
R3 - 91 ohm'luk üç direnç.
Mikroçip DD1 - K155LA3
Aktüatör: bobin sarfiyatı en fazla 90 ma olan röle
VR1 - 5 voltluk güveç.
Devre benim tarafımdan kontrol edildi. Tüm detaylar doğruysa ve her şey doğru bir şekilde monte edilmişse, hemen işe yarayacaktır.
Kendiniz yapın.Teknoloji ve sadece görevlerin bütçe çözümü hakkında.
Bu makale, iç mekan bitkilerinin bakımı için otomatik bir sulama makinesinin inşasıyla bağlantılı olarak ortaya çıkmıştır. Sulama makinesinin kendinden emin bir işçinin ilgisini çekebileceğini düşünüyorum, ama şimdi toprak nem sensörü hakkında konuşuyoruz. https://oldoctober.com/
Youtube'daki en ilginç videolar
Prologue.
Tabii ki, bisiklet icat etmeden önce internete gittim.
Endüstriyel üretimdeki nem sensörleri çok pahalıydı ve en az bir sensörün ayrıntılı bir açıklamasını bulamadım. Batıdan bize gelen "kedilerde torbalar" ticareti modası zaten norm haline geldi.
Ağda kendi kendine yapılmış amatör sensörlerin tanımları, ancak orada olmasına rağmen, bunların hepsi toprağın direncin direncini ölçmek prensibine dayanır. Ve ilk deneyler bu tür gelişmelerin tam tutarsızlığını gösterdi.
Aslında çok şaşırmadım, çünkü çocukluğumda toprağın direncini ölçmeye ve içinde bulmaya çalıştığımı hatırlıyorum. elektrik akımı. Yani, mikroamometrenin oku, toprağa sıkışmış iki elektrot arasında akan akımı sabitledi.
Bir hafta süren deneyler, toprağın direncinin oldukça hızlı bir şekilde değişebildiğini ve periyodik olarak artabildiğini, daha sonra azaldığını ve bu dalgalanmaların süresinin birkaç saatten on saniyeye kadar olabileceğini gösterdi. Ayrıca, farklı çiçek saksılarında toprak direnci farklı şekillerde değişir. Anlaşıldığı üzere, karısı her bitki için ayrı bir toprak kompozisyonu seçiyor.
Başlangıçta, toprağın direncini ölçmeyi tamamen reddettim ve bir indüksiyon sensörü oluşturmaya başladım, çünkü ağda, indüksiyon olduğunu yazdığı bir endüstriyel nem sensörü buldum. Referans osilatörün frekansını, başka bir jeneratörün frekansıyla karşılaştıracaktım; bobin, bir bitkiyle bir tencerede giydirildi. Ancak, cihazı alay etmeye başladığımda, aniden "adım gerilimi" nin altına nasıl girdiğimi hatırladım. Bu beni başka bir denemeye yönlendirdi.
Ve aslında, ağda bulunan tüm kendi kendine yapılan yapılarda, toprağın direncini sabit bir akıma ölçmesi önerildi. Ve eğer alternatif akıma karşı direnci ölçmeye çalışırsanız? Sonuçta, teoride, o zaman pot bir "pil" dönüşmemelidir.
En basit düzeni topladım ve hemen farklı topraklarda kontrol ettim. Sonuç cesaret vericiydi. Birkaç gün boyunca bile direnci arttırmak veya azaltmak için hiçbir şüpheli girişim yapılmamıştır. Daha sonra, bu varsayım, benzer bir prensibe dayanan işletme sulama makinesinde doğrulanmıştır.
Toprak nemi için eşik sensörünün elektrik şeması.
Araştırma sonucunda, bu program tek bir çip üzerinde ortaya çıktı. Listelenen fişlerden herhangi biri uygundur: K176LE5, K561LE5 veya CD4001A. Bize bu miksiriler 6 sentte satıyorlar.
Toprak nem sensörü, alternatif akıma (kısa darbeler) dirençteki bir değişikliğe tepki veren bir eşik cihazdır.
DD1.1 ve DD1.2 elemanlarında, bir ana osilatör üretilir, yaklaşık 10 saniyelik aralıklarla darbeler üretilir. https://oldoctober.com/
C2 ve C4 kondansatörleri ayrılıyor. Doğru akımın toprağı üreten ölçüm devresine akmasına izin vermezler.
Direnç R3, başlatma eşiğini ayarlar ve direnç R8, amplifikatörün histerezini sağlar. Düzeltici direnci R5, DD1.3 girişinde başlangıç ofsetini ayarlar.
Kondansatör C3, anti-parazittir ve direnç R4, ölçüm devresinin maksimum giriş direncini belirler. Bu elemanların her ikisi de sensörün hassasiyetini azaltır, ancak yokluğu yanlış alarmlara yol açabilir.
Ayrıca, 12 voltun altındaki çipin besleme voltajını seçmek de gerekli değildir, çünkü bu, sinyal-girişim oranının azaltılmasından dolayı cihazın gerçek hassasiyetini azaltır.
Elektriksel impulslara uzun süre maruz kalmanın bitkiler üzerinde zararlı bir etkisi olup olmadığını bilmiyorum. Bu şema, sadece sulama makinesinin geliştirme aşamasında kullanıldı.
Sulama tesisleri için makinenin gerçek tasarımında, bitkilerin sulama zamanına göre, günde sadece bir kısa ölçüm darbesi üreten başka bir devre kullandım.
Nasıl çalışır?
C2, R2, R3, R, R4, C3 elementleri tarafından oluşturulan gerilim bölücülerinden geçen büyük süreli dikdörtgen dikmeler (post 1) kısa pulslara dönüşür (poz.2). Bu darbeler, kapasitör C4'den DD1.3 elemanının girişine geçer. Ayrıca, R6 direnci aracılığıyla, belirli bir DC voltajı (poz.3) voltaj bölücü R5'ten gelir.
DD1.3 (konum 4) girişindeki toplam voltaj seviyesi, karşılaştırıcı işleminin eşiğine ulaştığında (kırmızı nokta ile işaretlenir), DD1.3, DD1.4 üzerindeki tekli osilatör başlatılır. DD1.4 çıkışındaki kontrol darbesinin süresi, zaman sabiti R7, C5 ile belirlenir.
Elektrotların yapımı.
Elektrotların tasarımı, bitkinin kökleri yakınında toprak nemi ölçülmesini sağlamalıdır. Bu, özellikle kaktüsler için yetersiz bir su miktarı ile yürütülen sulama için geçerlidir.
Elektrotların üretimi için, önce bir karbon çelik tel seçtim, ama çok hızlı paslandı ve bir paslanmaz çelik tel ile değiştirilmesi gerekiyordu.
Harici elektromanyetik parazit seviyesini azaltmak için elektrotlar, örgüye, cihazın gövdesine bağlanan blendajlı bir kablo ile bağlanır.
Ve bunlar elektrotların toplandığı detaylar.
Muhtemelen, elektrotları sabitlemenin başka bir yolunu seçmek mümkün olacaktır. Ancak, böyle bir sabitlemeyi seçtim, böylece otuz santimetrelik elektrotların toprağa batırılması derinliğini hızlı bir şekilde ayarlamak mümkün olacaktı ve kablo, elektrotları sığ bir tencereye batırırken çok fazla gerilmeye neden olmadı.
Yeşil alanlarda toprak neminin ölçülmesi için aletlerin araştırılması
Mühendislik bilimi
- Burtsev Andrey Georgievich, Fen Bilgisi, Doçent, Doçent
- Pokusaeva Elizaveta Vyacheslavovna, usta, öğrenci
- Volzhsky Politeknik Enstitüsü (şube) Volgograd Devlet Teknik Üniversitesi
- SENSÖRLERİN ÖZELLİKLERİ
- TOPRAK NEMLENDİRME
- NEMLENDİRME SENSÖRLERİ
- DOLUM SİSTEMİ
- EYLEM İLKESİ
İlgili malzemeler
Volgograd Bölge step ve yarı çöl alanlarda bulunan, bitkinin bu bölgede iklim koşulları kadar yeşil alan dengeli bir diyet hava otomatik sulama sistemi kullanılmalıdır, özellikle yaz aylarında toprak daha kurak oldukça elverişli değildir.
Nem eksikliği ile bitkilerin gelişme hızı yavaşlar ve ölüm olasılığı artar. Ancak, sadece yeşilliklerin düzenli olarak sulanması yeterli değildir, hava şartlarına bağlı olarak toprak nemi de hesaba katmak gerekir.
Şu anda, yeşilliklerin otomatik sulama sistemi, sulama sayısını, sürelerini ayarlamanıza ve aynı zamanda toprağın nem içeriğini de hesaba katmanıza olanak sağlayan kontrolörler, sensörler ile donatılmıştır. Topraktaki su içeriğini belirlemek ve bitkilere akışını düzenlemek için, sel veya aşırı kurumadan kaçınmak için toprağın nem seviyesini izlemek gerekir. Ayrıca, aşırı sulama suyu, maliyet artışlarına yol açar bu da bitki büyümesi ya da ölüm bir gecikmeye yol açabilir toprak ve kök solunum sınırları, minerallerin süzülmesini teşvik eder.
Toprak nemi belirlemek için mevcut yöntemler iki türe ayrılır: doğrudan ve dolaylı [3]. Doğrudan yöntemlerde, malzeme kuru maddeye ve neme doğrudan ayrılır. Dolaylı yöntemlerde, malzemenin nem içeriğiyle ilişkili değer ölçülür. Dolaylı yöntemler, malzemenin nem içeriği ile ölçülen fiziksel miktar arasındaki ilişkiyi kurmak için ön kalibrasyon gerektirir. Aşağıda yeşil tarlaların nem içeriğinin çeşitli dolaylı ölçüm yöntemlerini ele alacağız.
Tansiyometre yöntemi
Tansiyometre, bir plastik boru, bir vakum manometresi (vakum ölçer) içerir. Su ile doldurulduğunda, basıncı belirlemek için toprağa yerleştirilir. Su, borunun içinden geçerek basınç ve sayaç okumasında bir değişikliğe yol açar. Toprakta hidrasyondan (veya yağmurdan) sonra, toprak ve tansiyometre arasında potansiyel bir kayma oluşana kadar su boruya girmez. Tensiyometreler, çeşitli derinliklerde toprakta su potansiyelini ölçmek için çeşitli uzunluklarda ticari olarak temin edilebilen tüplerdir [2].
Bu cihazın çalışma prensibi aşağıdaki gibidir: gözenekli ucu gerilimölçer olup, burada alt-tabaka, bir kurutma, boşluktan suyun küçük bir miktarda bulunur alt-tabaka içine geçer ve bir vakum aygıtı göstergesi gösterir değeri, bunlardan oluşur. Alt tabakanın nemi tekrar artarsa, nem cihazın boşluğuna geri döner ve içindeki vakum azalır.
Tansiyometreler esas olarak sulama başlangıcı ve bitişi hakkında karar vermek için kullanılır. Farklı derinliklerde (örneğin, 20 cm ve 40 cm) monte edilmesi daha iyidir. tansiyometre ifadesine göre, sulama başlama zamanını belirlemek ve (gerilimölçer derin yerleştirilmiş göre) sulama bitiş zamanına (yüzeye yakın yer alan gerilimölçer okumalara dayalı olarak).
Bu cihazın tek dezavantajı, kış başlangıcından önce temizlenmesi gerektiğidir. Son yıllarda, elektronik kayıtların bağlanmasını sağlayan otomatik kayıt ve veri kayıtlarının gerçekleştirildiği bir yöntem geliştirilmiştir.
Elektrik direncinin ölçülmesi
Bu yöntem, sayaca bağlı iki elektrotun bulunduğu gözenekli bir malzemeden (alçı) yapılmış sensörleri (bloklar, silindirler biçiminde) kullanır. Malzemenin elektriksel direnci, içindeki su içeriğine bağlıdır ve bu da, topraktaki nem içeriğini belirler.
Toprakta delikler istenilen derinlikte yapılır ve sensörler bunlara yerleştirilir. Esans, algılama elemanı ile toprak arasındaki yakın temastır (bu tüm higrometreler için geçerlidir).
Yeni tip sensörler (sensörler gramilar matris), özel bir membranı ve çelik veya PVC'den yapılmış delikli kapakları çevreleyen granül formunda malzeme kullanır. Bu, daha uzun sensör ömrü, daha hızlı yanıt ve daha doğru ölçümler sağlar. Bu tip sensörler, sulama sistemlerinin otomatik kontrolü sistemlerinde kullanılabilir [2].
Dielektrik probları TDR ve EDR (kapasitif) yardımıyla ölçümler
Bu yöntem kullanılarak topraktaki nem içeriğinin belirlenmesi, toprak nemine bağlı olan dielektrik ortamı ölçerek gerçekleşir. Topraktaki su içeriğindeki değişiklikler, dielektrik sabitinde değişikliklere neden olur, bu da bu parametreler arasındaki ilişkiyi belirlemeyi mümkün kılar.
Teknolojinin gelişmesiyle, bu yöntem giderek daha popüler hale geliyor. Bu tipteki sensörler (özellikle "yer değiştirme"), alandaki toprak nemini izlemek ve korunaklı topraktaki bitkilerde substratlardaki nemi temizlemek için giderek daha fazla kullanılmaktadır. Kullanımı kolaydır ve gösterdikleri veriler yüksek doğruluk derecesiyle karakterizedir. Enstrümanın doğruluğunu artırmak için, belirli bir toprak tipine göre kalibre edilmelidir. Toprağın nem içeriği taşınabilir bir metre ile belirlenir. Son yıllarda, bu tür sensörler otomatik sulama kontrol sistemlerinde geniş bir uygulama bulmuştur.
Bu tip sensörlerin avantajları kablosuz olarak ölçümleri (radyo üzerinden veya uzun mesafeler üzerinden mobil ağlar üzerinden iletme) yeteneğidir.
Topraklar özel bir PVC boruya (çap olarak birkaç cm) yerleştirilir. Ölçüm, tüp boyunca probun hareketine dayanır (yerleştirilir ve çıkarılır). Ölçüm aletine bağlı probun kullanılmasıyla, seçilen toprak profilindeki su içeriğini okuyabilirsiniz (örneğin, 0 - 10 cm). Bu yöntemin dezavantajı karmaşıklıktır. Toprak durumunun doğru bir değerlendirmesini vermek için, bir tüp yeterli olmayacaktır. Daha fazla ölçüm noktası, seçilen sahadaki topraktaki su içeriği hakkında daha güvenilir bilgiler olacaktır.
Mevcut toprak nem sensörlerinin çalışmasının bir sonucu olarak, rasyonel bir beslenme ve yeşil tarlaların büyümesi için, toprak neminin otomatik kontrolünün bütün bir sisteminin kullanılması gerektiği belirlenebilir. Bu problemi çözmek için, çeşitli toprak nem sensörlerinin özelliklerini incelemek üzere bir laboratuar kurulum şeması geliştirilmiştir.
Nem sensörleri üzerinde elde edilen voltaj, mikrodenetleyiciye yerleştirmek için uygun bir şekilde dijital bir forma dönüştürülebilir. Dönüşüm, bir analogdan dijitale dönüştürücü ADC kullanılarak gerçekleştirilir. Dönüşümden sonra, sinyal mikro denetleyiciye girer [1]. Mikrodenetleyici ayrıca otomasyon sisteminde bulunan aktüatörleri de bağlar:
- Elektronik cihazlarda yapılan cihazlar ve elemanlar kullanılarak bilgilerin otomatik işlenmesi için tasarlanmış elektronik bilgisayar (bilgisayar);
- Teknolojik süreci kontrol etmeye, etkileşimin etkinliğini kontrol etmeye ve iyileştirmeye hizmet eden LCD ekran;
- Ölçüm bilgilerinin saklanması için gerekli olan SD hafıza kartı;
- Kontrol düğmeleri ve göstergeleri (LED).
Mikrodenetleyici olarak mikrodenetleyici STM32f103 seçilebilir.
Bu standın iki tip sensörün karşılaştırılmasında kullanılması gerekmektedir: dirençli ve kapasitif. Tezgah yardımıyla, toprak nemini, nem ölçümünün doğruluğunu, ölçüm aralığını değiştirmek için sensörlerin reaksiyon hızını ölçmek mümkündür.
Ayrıca standın yardımıyla, toprak nemindeki değişimi otomatik kontrolün bir nesnesi olarak deneysel olarak incelemesi gerekiyor.
Sulanan alanın farklı noktalarına monte edilen mikro denetleyiciye birkaç sensör (8'e kadar) nem bağlanabilir. Çeşitli noktalarda nem kontrolü, toprak neminin derecesi ve suya olan kararın daha doğru bir şekilde değerlendirilmesini sağlar. Ölçülen verileri kaydederek, toprak nem değişiminin matematiksel bir modeli derlenebilir. Kablosuz iletişim modülleri ile donatılmış sensörler, sistemi daha esnek ve modern hale getirecektir.
Referanslar
- Starostin, AA Teknik otomasyon ve kontrol araçları: Proc. manuel / A. A. Starostin, A. V. Laptev. - Ekaterinburg: Yayınevi Ural. Üniversite, 2015 - 168 c.
- Tolmacheva, N.I. - Hidrometeorolojik ölçüm yöntemleri ve yöntemleri (meteorologlar için): Ders kitabı. ödenek / N.I. Tolmachev; Perm. Un-t.- Perm, 2011.-223 s.
- Freiden, J. - Modern sensörler. Referans kitabı Moskova: Technosphere, 2005.-592p.
Ağ baskısı, 23 Temmuz 2010 tarihli - EL No. FS77-41429 numaralı medyanın tescil belgesi olan İletişim, Bilgi Teknolojileri ve Kitle İletişimi (Roskomnadzor) Alanında Denetim için Federal Hizmet'e kayıtlıdır.
Medyanın kurucu ortakları: Dolganov AA, Mayorov EV
Evde toprak nem sensörü
Ülkede otomatik olarak çalışan konstrüksiyonlar, sahibinin ömrünü basitleştirebilir. Monoton sert çalışma yapmamak için otomatik sulama sistemi kurulmuştur. Fazla miktarda suya izin vermemek için, toprak nem sensörü koymak gerekir - bu tür bir konstrüksiyonu kendi ellerinizle yapmak zor değildir.
Nem sensörü nedir?
Nem sensörü iki kablodan oluşan bir cihazdır. Zayıf bir enerji kaynağına bağlanırlar. Elektrotlar arasındaki nem artmaya başlarsa, direnç azalır ve akım azalır. Yeterli su yoksa, direnç artar.
Elektrotların ıslak koşullarda kalacağını anlamak gerekir. Bu nedenle deneyimli uzmanlar, cihazı bir anahtar aracılığıyla değiştirmeyi tavsiye eder. Bu, korozyonun olumsuz etkilerini azaltacaktır. Başka bir durumda, tüm yapı kapalı. Nemi kontrol etmek gerektiğinde buna dahildir. Bunu yapmak için sadece düğmeye basın.
Bu cihaz neden gerekli?
Nem sensörlerinin kurulumu seralarda ve açık arazide gerçekleştirilir. Onların yardımı ile sulama süresini kontrol edebilirsiniz ve bu kişi için bir şey yapmak zorunda değilsiniz, cihazı açmak için yeterli olacaktır. Bundan sonra, kesintisiz çalışır. Ancak bahçıvanlar elektrotların durumunu izlemeli, çünkü korozyondan dolayı bozulabilirler. Ve sera koşullarında ve açık zeminde, böyle bir sistem mükemmel bir yardımcı olacak.
Böyle bir sistem, diğer benzer yapılarla karşılaştırırsak, sonucu oldukça doğru bir şekilde gösterir. Çoğu zaman insanlar zaten yüzlerce nem göstermesine rağmen, toprağın kuru olduğunu düşünürler. Toprak sulandıktan sonra, bu göstergeler 700 birime çıkar.
Açık bir yerde böyle bir sensör kullanılıyorsa, üst parçanın yeterince sıkı olması önerilir. Bu, performansı bozmaz. Bunun için su geçirmez bir reçine ile bir kaplama kullanılır.
Sensörü kendiniz yapmak için neye ihtiyacınız var?
Sensörü kendiniz yapmak için, bu tür araçları edinmeniz gerekir:
- İki elektrot. Bu durumda, çapları yaklaşık 3-4 mm olmalıdır.
- Korozyondan korkmayan textolit veya benzeri bir materyalden oluşan baz.
- Somun ve pullar.
- Diğer yardımcı araçlar da gerekli olacaktır.
Adım adım üretim talimatları
Sensör aşağıdaki sırayla toplanır:
- Başlangıçta, elektrotlar tabana bağlanır. Asıl mesele, korozyondan korunmasıdır.
- Bundan sonra, iplik elektrotların sonunda kesilir. Ters tarafta, onları zemine daldırmayı kolaylaştırmak için bilenmişlerdir.
- Tekstilde taban delikleri yapılır. Dahası, elektrotlar bunlara vidalanır. Sabit oldukları, somunları ve pulları kullanılır.
Yıkayıcılara uyan gerekli telleri seçmek gereklidir. Bundan sonra elektrotlar izole edilir. 5-10 santimetre boyunca toprağa daha derine giderler. Hangi kapasitenin kullanıldığı, hangi büyüklükteki yatakların olduğuna bağlıdır. Sensörün çalışması için, 35 mA'lik bir akım ve 5 V'luk bir voltaj gereklidir. Nem seviyesine göre değişir.
Basit nem sensörü hakkında video:
Sonunda sensör bağlanır. Bunun için mikroişlemciye bağlı 3 tel kullanılır. Özel kontrol cihazı, cihazın kombinasyonunu sesli uyarıcı ile uygulama fırsatı sunar. Bundan sonra, zeminin nem içeriği çok düşük olduğunda bir sinyal verilir. Bazı sensörlerde, sinyal yerine ışık değişir.
Uygulama özellikleri
Toprak nem sensörünün çeşitli kullanımları vardır. Genellikle otomatik sulama sistemleri için tasarlanmıştır. Sensörler saksılarda yapılır. Yeryüzündeki nem seviyesine çok duyarlı olan bitkiler için faydalıdırlar. Sulu meyvelerin yetiştirildiği durumda, oldukça büyük uzunlukta elektrotlar kullanılır. Bu durumda, rizomdaki nem oranındaki değişime bir tepki olacaktır.
Genellikle bu tür sensörler, kırılgan kökleri olan menekşeler veya bitkiler yetiştirilirse kullanılır. Sensörü kurarsanız, ne zaman su kullanacağınızı bilebilirsiniz. Bitkiler sera koşullarında yetiştirilirse, bu tür cihazlar idealdir. Ayrıca, havanın nemini kontrol etmek gerekiyorsa benzer bir sensör konstrüksiyonu yöntemi kullanılır. Bu sistematik olarak serpilen bitkiler için özellikle yararlıdır.
Yazlık tesis sahipleri, bitkilerin sulanması gerektiğinde kendileri için karar vereceği için rahatlayabilirler. Bu sayede toprağın ne kadar nemli olduğunu öğrenebilirsiniz. Bu, yatakları nemden artacaktır. İnsanların sensörleri kurduğu başka durumlar da var. Bodrumdaki zeminin nem içeriğini izlemelerine yardımcı olabilirler. Bazı insanlar bunu çamaşırhaneye yerleştirir.
Boru sızmaya başlarsa, otomatik tasarım hemen anlatacaktır.
Bu sayede zamanında onarımlar yapılacaktır. Bu nedenle, toprak nem sensörü birkaç günlüğüne, yazlık alanın çeşitli alanlarında ve alanlarında enstrüman oluşturulmasını mümkün kılar. Bu tür bir tasarımın kendi başınıza yapması kolay olduğu için profesyonel yardım için koşmanız gerekli değildir. Bunu yapmak için belirli kuralları ve tutarlılığı takip etmek yeterlidir.
Kapasitif toprak nem sensörü devresi
Literatürde tarif edilen yağmur ve nem sensörleri, kural olarak, kontrollü bir ortama (örneğin, toprak) yerleştirilen temas probları arasındaki direncin ölçülmesine dayanır. Önerilen şemada, yük kontrolü, bobini (L1) toprağa gömülü olan bir frekans aralığı jeneratörü kullanılarak gerçekleştirilir. Cihaz, ses dalgalarının nemli ve kuru bir ortamda yayılmasına tepki verir.
Islak toprak, jeneratörü imkansız hale getirecek mi? Genlikte azalma ve salınımların bozulması olacaktır. Bobin içindeki enerji emiliminin miktarı ile toprak nemi derecesi belirlenir. Kapasitif yöntemle kıyaslandığında toprak durumunun endüktif kontrolü ve elektrik direncini ölçme yöntemi, L1 bobinindeki nemlilikteki değişikliklere hızlı bir şekilde tepki vermeyi sağlar. Toprağın iki prob probları arasındaki doğru akıma direnci kademeli olarak değişir.
Banliyö bölgelerindeki kapasitif ölçüm yöntemi, bölgedeki yanlış pozitiflerin kaynağı olan insanların ve hayvanların hareketi nedeniyle etkili değildir. Endüktif yöntemin de dezavantajları vardır.
Uygulamada, neme ek olarak, toprağa yerleştirilen L1 bobini ile osilatör salınımlarının, jeneratörün frekansından, bobinin bulunduğu derinlikten ve toprağın sıcaklığından etkilendiği bulunmuştur. Bağlantı kablolarının bobinden devrenin uzunluğuna 1 m'yi geçmemesi gerekir, ilkbahar-yaz mevsiminde cihaz günde 24 saat modda çalışır.
Metot, 2001'de Popular Electronics dergisi tarafından önerilmişti, ancak, tekrarlama işleminin başarısız olduğu ortaya çıktığında, orada gösterilen elektrik devresi. Bir transistör ve kendinden yapılmış bir bobin eklendiğinde, doğru çalışan bir cihazın gerçekleştirilmesi mümkün olmuştur (Şekil 2.27'deki devre).
Şek. 2.27. Otojenerator üzerindeki toprak nem sensörünün elektrik devresi
Bobinin boyutları cihazın herhangi bir iklim bölgesinde herhangi bir toprak kompozisyonu ile arsa üzerinde kullanılmasına izin verir. Ama toprak nemini kontrol etmek için, örneğin bir çiçek tencerede, sadece bir çiçek ise? Avuç içi değil, cihaz verimsizdir, çünkü bobin L1'in optimum daldırma derinliği 45'dir 55 cm; Bu derinlikte bir saksı her zaman değil. Cihaz, bir serada, topraktaki nem içeriğini kontrol ederek güvenilir bir şekilde çalışır.
Transistör VT2, indüktör L1 ve kapasitörler C2, C3 bir otojenerator oluşturur. Salınımlar yaklaşık 16 kHz'lik bir frekansta uyarılır. Kuru toprak veya L1 bobinin ıslak ortamın dışında yerleştirilmesi ile, üretim normal olarak ortaya çıkar? transistör VT2'nin toplayıcısındaki darbelerin genliği yaklaşık 3 V'dir. R4 rezistansı ile birlikte rezistör R4, osilatörün pulslarını rezonans frekansından geçirir. Bu olmadan, cihazın hassasiyeti yeterli değildir.
bir emitör takipçisi olarak bağlı transistor VT1, jeneratör devrelerinin üzerindeki etkisi yükü azaltır. Diyotlar VD1, VD2, otojenerin darbelerini doğru akıma çevirir. İkincisi, anahtar transistör ѴТЗ'ye dayanarak ofseti belirler. Takviyeli ѴT2 transistörü osilatör atımları bir birleştirme kapasitörü C5 geçmesine diyot VD1, VD2 ve açık transistör ѴTZ tarafından rektifiye, (bu DC gerilim bileşeninin geçmez) ?? Sonuç olarak röle çalışacak ve siren çalacaktır. Siren şemada gösterilmiyor.
Transistör ѴTZ jeneratörün çıkış voltajı transistörü açılması için yeterli olacaktır en kısa sürede röle K1 etkinleştirin. transistörünün ѴT2 kolektördeki darbeli osilatör genliği (1, daha az L1 çevresinde nemli bir ortam işaret eder) küçük ise, VT1 transistörü tam olarak açık ve açmak için yeterli değildir ѴTZ bazında ön gerilim voltajı değildir. Röle enerjisi kesildi.
yük cihaz gayretli yaz ziyaretçi, röle kontağı ilgili gerilim güçlü anahtarlama rölesi K1 gereken herhangi bir şema ton veya bu durumda 220 V güç kaynağına sahip bir su pompası kullanabilir, örneğin, ISU-48C ve pompaya güç sağlayan kendi iletişim olan. VD3 diyot ters akım açıldıktan anlarında veya röle kapalı geçiş "yayıcı-toplayıcı" ѴTZ aracılığıyla dalgalanmaları önler. Jeneratörün toprak nemindeki değişime duyarlılığı, bir değişken direnç R3 (SP5-3 tipi) ile belirlenir.
L1 bobini, 100 mm'lik bir dış çapa sahip 30 cm uzunluğunda bir plastik çerçeve üzerine sarılır ve bir dönüş çevresinde 1 mm'lik bir çapa sahip bir PEL veya PEV telinin 250 dönüşünü içerir. Yukarıdan, sarım çift kat yalıtım bandı ile sabitlenir.
Cihazın elemanları 50 x 70 mm uzunluğunda bir montaj plakasına sabitlenmiştir. "Doldurma", herhangi bir uygun metal muhafazaya monte edilir. Değişken rezistörün gövdesi içindeki açıklıktan motor, dışarıdan düzeltici ayar için mevcut olmalıdır. Mahfazanın içinde, aşağı inen transformatörlü bir güç kaynağı ve 12 V çıkış gerilimli bir KR142EN8B sabitleyici, cihazın kendisi ve ek bir alarm sistemi vardır. LED HL1 "açık" modunu gösterir. Toggle S1, gücü devreye verir. Cihazın gövdesi su geçirmez olmalıdır. Son duvarda, devre elemanlarını 220 V'luk şebeke voltajına, bobin L1'in kablolarına ve akustik uyarı cihazının cihazına bağlayan konnektör RP10-11 monte edilir.
Tüm kalıcı dirençler mi? MLT-0,25 yazın. Oksit kapasitörler C8, C9, voltaj pulsasyonlarını yumuşatma, ?? K50-20 yazın. Kapasitörler C1 ?? C7 ?? KM-6 yazın. Şekilde belirtildiği gibi hariç rölesi K1 tipi RES10 (yürütme RS4.524.314) RES15 (HP4.591.010) ya da düşük voltaj tetikleme gerilimi 8 ?? 10 V diyot köprüsü VD4 ?? VD7 olduğu gibi olabilir ?? düşük güç serileri KC402, KC405. KT3102 serisinin transistörleri yerine, KT315B cihazları kullanılabilir. Alternatif direnç SP5-1BB ile değiştirilebilir. devre tarafından tüketilen akım çok küçük olduğundan Sabitleyici D1 radyatöre monte gerekli değildir ?? K1 rölesinde (açık) 20 (50) mA '. HL1? herhangi bir LED. Transformatör T1? TPP277-127 / 220-50 (sarımlı jumperlar 3? 7 ve 12? 13) ile veya sekonder sargıda gerilimle 13 birbirlerine bağlanmalıdır.
İyi parçalarla, cihaz montajdan hemen sonra çalışmaya başlar. Jeneratörün çalışması, osiloskopun yağ çubuğunu transistör VT2'nin toplayıcısına bağlayarak masaüstünde kontrol edilir. Cihazın ayarlanması, rezistans değerinin R3 ("hassasiyet") değiştirilmesiyle osilatörün üretiminin bozulduğu eşiğin ayarlanmasına indirgenir. Bunu, cihazın nemi izleyeceği aynı ortam sıcaklığında yapın.
Bu endüktif bobin için L1, 20 ?? 30 cm derinlikte bir kuru toprak (örneğin derin bir kaba) içine yerleştirilmiş bir ses sinyal cihazı, R3, siren tetikleyerek röle K1 geçiş elde değişken rezistörün direncinde bir değişiklik ile bağlantılı devre cihazı için güç verilir. motorun optimum şekilde yerleştirilmesi için, bir kaç geçiş geçiş anahtarı SA1, bir dizi (röle K1 dahil) sabit çalışacağı zaman R3.
Eşiği ayarladıktan sonra, duyarlılık ayarın ikinci aşamasına gider? L1 bobininin bulunduğu yerde toprağı nemlendirin. Zorunlu nemlendirme, arazi 2'nin test alanına dökülmeye, 3 litre suya indirilir. Bir dakika sonra cihazın ses göstergesi durmalıdır. Ayar, toprağın bileşimine ve sıcaklığına bağlı olarak belirtilen değerden farklı olabilir.
Radyo amatörleri için Kashkarov AP 500 düzenleri. Elektronik sensörler.
Arduino ve nem sensörü FC-28 ile toprağı test ediyoruz
Arduino'yu, toprak altındaki bitkilerin suya ne zaman ihtiyaç duyduğunu belirlemek için toprak nem sensörü FC-28 ile bağlayın.
Bu yazıda, FC-28 toprak nem sensörünü Arduino ile kullanacağız. Bu sensör, topraktaki suyun hacim içeriğini ölçer ve bize nem seviyesini verir. Sensör, çıkışta bize analog ve dijital verileri verir. Her iki modda da bağlayacağız.
FC-28 toprak sensörü nasıl çalışır?
Toprak nem sensörü, suyun hacim içeriğini ölçmek için kullanılan iki sensörden oluşur. İki sonda, akımın topraktan geçmesine izin verir, bu da direnç değerini verir, bu da sondaki nem değerini ölçmenizi sağlar.
Su olduğunda, toprak daha fazla elektrik harcar, yani daha az direnç olacaktır. Kuru toprak elektriği zayıf bir şekilde yapar, bu yüzden su daha az olduğunda, toprak daha az elektrik harcar, bu da direncin daha büyük olacağı anlamına gelir.
FC-28 sensörü analog ve dijital modlara bağlanabilir. Önce analog modda ve sonra dijital modda bağlarız.
şartname
Toprak nem sensörü FC-28 Özellikleri:
- giriş gerilimi: 3.3V
- çıkış voltajı: 0-4.2V
- giriş akımı: 35mA
- çıkış sinyali: analog ve dijital
FC-28 toprak nem sensörü dört kontağa sahiptir:
- VCC: Güç
- A0: analog çıkış
- D0: dijital çıkış
- GND: dünya
Modül ayrıca eşik değerini ayarlayacak bir potansiyometre içerir. Bu eşik değer karşılaştırıcı LM393 üzerinde karşılaştırılacaktır. LED bize eşiğin üstünde veya altında bir değer bildirir.
Analog mod
Sensörü analog modda bağlamak için, sensörün analog çıkışını kullanmamız gerekir. Toprak nem sensörü FC-28, analog çıkış değerlerini 0 ila 1023 arasında kabul eder.
Nem yüzde cinsinden ölçülür, bu yüzden bu değerleri 0'dan 100'e kadar karşılaştırırız ve daha sonra seri bir monitörde görüntüleriz. Farklı nem değerleri ayarlayabilir ve bu değerlere göre su pompasını "açıp kapatabilirsiniz".
Elektrik devresi
FC-28 toprak nem sensörünü Arduino'ya şu şekilde bağlayın:
- VCC FC-28 → 5V Arduino
- GND FC-28 → GND Arduino
- A0 FC-28 → A0 Arduino
Analog çıkış kodu
Analog çıkış için aşağıdaki kodu yazıyoruz:
Kod Açıklaması
Her şeyden önce iki değişken tanımladık: biri toprak nem sensörünün teması için, diğeri ise sensör çıkışını saklamak için.
Kurulum işlevinde, Serial.begin (9600) komutu, Arduino ve seri monitör arasındaki iletişimde yardımcı olacaktır. Bundan sonra, normal bir ekranda "Sensörden Okuma" (Sensörden Okuma - İngilizce) yazdıracağız.
Döngü fonksiyonunda, sensörün analog çıkışındaki değeri okuyoruz ve değeri output_value değişkeninde saklıyoruz. Daha sonra çıkış değerlerini 0-100 arasında eşleştireceğiz çünkü nem oranı yüzde olarak ölçülüyor. Okumaları kuru zeminden aldığımız zaman, sensörün değeri 550 idi ve ıslak zeminde sensörün değeri 10'du. Nem değerini almak için bu değerleri karşılaştırdık. Bundan sonra, bu değerleri seri monitöre yazdırdık.
Dijital mod
FC-28 toprak nem sensörünü dijital modda bağlamak için, sensörün dijital çıkışını dijital kontak Arduino'ya bağlarız.
Sensör modülü, eşik değerini ayarlamak için kullanılan bir potansiyometre içerir. Eşik değeri daha sonra FC-28 sensör modülüne yerleştirilen LM393 karşılaştırıcı kullanılarak sensör çıkış değeri ile karşılaştırılır. LM393 karşılaştırıcısı, sensör çıktısının değerini ve eşik değerini karşılaştırır ve daha sonra dijital çıkış üzerinden çıkış değerini verir.
Sensör değeri eşik değerinden daha büyük olduğunda, dijital çıkış bize 5V verir ve sensör LED'i yanar. Aksi takdirde, sensör değeri bu eşik değerinden daha az olduğunda, dijital çıkış 0V olacak ve LED yanmayacaktır.
Elektrik devresi
Dijital modda toprak nem sensörü FC-28 ve Arduino için bağlantılar aşağıdaki gibidir:
- VCC FC-28 → 5V Arduino
- GND FC-28 → GND Arduino
- D0 FC-28 → Pim 12 Arduino
- LED pozitif → Çıkış 13 Arduino
- LED eksi → GND Arduino
Şemalar elektrik şematik diyagramları
Bizi sosyal ağlarda takip edin
Ana menü
Sitede reklam
Nem, sıcaklık ve toprak aydınlatmasını ölçme aleti
Ev yapımı cihazların devreleri
Cihaz sıcaklık, mutlak toprak nemi ve ışığı ölçmenizi sağlar. Hem uzmanlar hem de sadece yaz sakinleri için, tarımcılar için çok yararlıdır.
Sıcaklık sensörü, R1-R5 rezistörleri tarafından oluşturulan köprü kollarından birinde bulunan bir termistör R4'tür. Köprüyü 0 ° C'de bir değişken direnç R1 ile dengeleyin. Sıcaklıkta bir değişiklik olduğunda, denge bozulur.
Ölçülen nesnenin sıcaklığı ile orantılı olan dengesiz akım, ölçüm cihazı P1 içinden akar. Aydınlatma fotosel V7 tarafından belirlenir. Işıklı olduğunda, aynı cihaz P1 ile ölçülen bir akım üretilir.
Cihazın temel parametreleri
Ölçülen sıcaklıkların aralığı, ° C.
Sıcaklık ölçüm hatası, ° ± 0,5
Ölçülen aydınlatma aralığı, lx 10 ^ -3. 10 ^ 3
Aydınlatma ölçüm doğruluğu,% ± 5
Nem ölçümünün sınırları,% 5. 40
Nem ölçüm doğruluğu,% ± 5
Güç kaynağı (piller 3336L), adet 2.
Nem sensörü - kapasitif, diferansiyel. CX1 ve CX2 yarıları sırasıyla L5, C14, C15 ve L4, C9, C10 konturlarına dahil edilir. L2 ve L3 bobinlerinden geçen devreler, transistör V2 üzerinde monte edilen jeneratörün devresine bağlanır.
Şematik diyagramı
Toprak nemi arttıkça, sensörün kapasitesi artar. Dolayısıyla, rezonans frekansı devre L4, C9, C10, CX1 jeneratör sıklığını yaklaşımları ve L5, C14, C15, CX2 ondan devresinin frekans. Sonuç olarak, birincil devre üzerindeki RF voltajı artar ve ikincisi düşer. sensörü bulunan Sıcaklık kayması telafi kapasitörler, C9 ve C14 (negatif TKE).
"Sıfır" ve "Duygular" konumlarında S2 anahtarı, nemi ölçmeden önce cihaz iğnesinin ölçeğin başlangıç ve bitiş işaretlerindeki sapmasını kontrol eder.
ayrıntılar
Cihazın salınım devrelerinde, gri veya mavi renklerin seramik kapasitörleri takılmalıdır. Kapasitörler, C9 ve C14 tipi KT.Іa-M1300, termistör R4'ün - MMT-1 ya da KMT-1 fotosel V7 - F102 plastik kaplama diyotlar Ve. V6- herhangi bir yüksek kuvars B1 - RPK-7 9,125 MHz, P1 -M24 cihazı 100 mikroamper bir rezonans frekansına sahip.
Tüm bobinler 9 mm çapa sahip olan floroplastik iskeletlere sarılır - çekirdekler - SCR-1. Bobinler L1. L3 sırasıyla 17.8 ve 8 tur PEL tel 0.55 mm, sarım - dönüşe çevirir. L2 ve L3 bobinleri, bobin L1'in üzerine sarılır. L1 ve L2 arasında, L3 açık bir bakır folyo tabakası serilir. Bobinler L4 ve L6, aynı telin sırasıyla 16 ve 20 dönüşlerini içerir, sargı invaldır. Sarma uzunluğu 5 mm, bobinler arasındaki mesafe 20 mm'dir.
Nem sensörü, içine iki elektrotun bir yalıtkan taban üzerine (floroplastik) monte edildiği paslanmaz çelik bir silindirdir. Silindirlerin iç duvarları ve elektrotlar arasında kapasiteler Cx1 ve Cx2 oluşur. Dielektrik çalışma altındaki örneklemdir.
Cihazın ayarı
Ölçüm cihazını ayarlamak için, bir avometre ve VK-7B voltmetre, örnek bir termometre ve bir lumimetre, toprak nemini ağırlık yöntemiyle belirlemek için ekipmana ihtiyacınız vardır.
Termistör R4, erime buzuna yerleştirilir. Değişken direnç R1 cihazı P1 işaretçisini skalanın sıfır işaretine ayarlar. Daha sonra termistör, 50 ° C'lik bir sıcaklıkta suya indirilir ve cihazın okunun son ölçek işaretine saptırılmasıyla bir değişken direnç R11 elde edilir.
Bu işlemler birkaç kez tekrarlanır, bundan sonra sıcaklık skalası kalibre edilir, daha sonra S1 anahtarı Değiştirme pozisyonuna kaydırılır. ışıklı. ve model luxmetre üzerinde (örneğin, Н-16) cihazın ölçeğini ölçeklendirin.
Bundan sonra, kuvars jeneratörünün çalışmasını kontrol edin. Devre L1C2, transistör V2'nin toplayıcısındaki RF voltajı maksimum olacak şekilde ayarlanır. S2 anahtarı Sıfır olarak ayarlanmıştır. Bobinler L4 ve L5'in çekirdeklerinin döndürülmesiyle, P1 aygıtının işaretçisinin sıfır işaretine ayarlanması sağlanır.
Ardından, sensörü% 5 nem ile toprağa doldurup S1 anahtarını pozisyona getirin. nem, trim kapasitörler C10 ve C15 yine okun skalanın sıfır işaretine ayarlanmasını sağlar. Bundan sonra, sensör maksimum nem ile toprağa doldurulur. Direnç R12'nin motorunun döndürülmesi ve R13 rezistansının seçilmesi, son ölçek işaretinde cihazın okunun sapması sağlanır.
Ardından, enstrümanın kalibrasyon planı nem açısından yapılandırılmıştır. Toprak nemi ağırlık yöntemiyle belirlenir. Son olarak, S2 anahtarını Algılama konumuna getirerek, C3 kondansatörü seçilir ve oklar son ölçek işaretine doğru yönlendirilir.