Датчик вологості грунту: принцип роботи та збирання своїми руками

Автоматика помітно спрощує життя власника теплиці або присадибної ділянки. автоматична система поливу позбавить від одноманітної повторюваної роботи, а уникнути надлишку води допоможе датчик вологості грунту - своїми руками такий прилад зібрати не так вже й складно. На допомогу садівникові приходять закони фізики: волога в грунті стає провідником електричних імпульсів, і чим її більше, тим нижче опір. При зниженні вологості опір збільшується, і це допомагає відстежити оптимальний час поливу.

зміст:

• Конструкція і принцип роботи датчика вологості
• Збірка датчика вологості своїми руками
• Сфери використання датчика вологості

Конструкція і принцип роботи датчика вологості

Відео: Датчик рівня вологості грунту для Arduino. Огляд, підключення та калібрування

Конструкція датчика вологості грунту являє собою два провідники, які підключаються до слабкого джерела енергії, в схемі повинен бути присутнім резистор. Як тільки кількість вологи в просторі між електродами зростає, опір знижується, і сила струму збільшується.

Волога висихає - опір зростає, сила струму знижується.

Оскільки електроди будуть перебувати у вологому середовищі, їх рекомендується включати через ключ, щоб зменшити руйнівний вплив корозії. У звичайний час система коштує виключеною і запускається тільки для перевірки вологості натисканням кнопки.

Датчики вологості грунту такого типу можна встановлювати в теплицях - вони забезпечують контроль за автоматичним поливом, тому система може функціонувати взагалі без участі людини. В цьому випадку система постійно буде знаходитися в робочому стані, але стан електродів доведеться контролювати, щоб вони не прийшли в непридатність під впливом корозії. Аналогічні пристрої можна встановлювати на грядках і газонах на відкритому повітрі - вони дозволять миттєво отримати потрібну інформацію.

При цьому система виявляється набагато точніше простого тактильного відчуття. Якщо людина буде вважати землю повністю сухий, датчик покаже до 100 одиниць вологості грунту (при оцінці в десяткової системі), відразу після поливу це значення зростає до 600-700 одиниць.

Після цього датчик дозволить контролювати зміна змісту вологості в грунті.

Якщо датчик передбачається використовувати на вулиці, його верхню частину бажано ретельно загерметизувати, щоб не допустити спотворення інформації. Для цього її можна покрити водонепроникною епоксидною смолою.

Збірка датчика вологості своїми руками

Конструкція датчика збирається наступним чином:

• Основна частина - два електроди, діаметр яких становить 3-4 мм, вони прикріплюються до основи, виготовленому з текстоліту або іншого матеріалу, захищеного від корозії.
• На одному кінці електродів потрібно нарізати різьблення, з іншого боку вони робляться загостреними для більш зручного занурення в грунт.
• В пластині з текстоліту просверливаются отвори, в які вкручуються електроди, їх потрібно закріпити гайками з шайбами.
• Під шайби потрібно завести вихідні дроти, після чого електроди ізолюються. Довжина електродів, які будуть занурюватися в грунт, становить близько 4-10 см. В залежності від використовуваної ємності або відкритої грядки.
• Для роботи датчика потрібно джерело струму силою 35 мА, система вимагає напруги 5В. Залежно від кількості вологи в грунті діапазон повертається сигналу складе 0-4,2 В. Втрати на опір продемонструють кількість води в ґрунті.
• Підключення датчика вологості грунту проводиться через 3 дроти до мікропроцесора, для цієї мети можна придбати, наприклад, Arduino. Контролер дозволить з`єднати систему з зуммером для подачі звукового сигналу при надмірному зменшенні вологості грунту, або до світлодіоду, яскравість освітлення буде змінюватися при змінах в роботі датчика.

Таке саморобний пристрій може стати частиною автополива в системі Розумний будинок, наприклад, з використанням Ethernet-контролера MegD-328. Web-інтерфейс показує рівень вологості в 10-бітної системі: діапазон від 0 до 300 говорить про те, що земля зовсім суха, 300-700 - в грунті достатньо вологи, більше 700 - земля мокра, і полив не потрібно.

Конструкція, що складається з контролера, реле та елементи живлення забирається в будь-який відповідний корпус, для якого можна пристосувати будь-яку пластикову коробочку.

У домашніх умовах використання такого датчика вологості буде дуже простим і разом з тим надійним.

Сфери використання датчика вологості

Застосування датчика вологості грунту може бути найрізноманітнішим. Найбільш часто вони використовуються в системах автополива і ручного поливу рослин:

1. Їх можна встановити в квіткових горщиках, якщо рослини чутливі до рівня води в грунті. Якщо мова йде про сукулентів, наприклад, про кактуси, необхідно вбирати довгі електроди, які будуть реагувати на зміну рівня вологості безпосередньо біля коріння. Їх також можна використовувати для фіалок та інших рослин з тендітною кореневою системою. Підключення до светодиоду дозволить точно визначити, коли пора проводити полив.
2. Вони незамінні для організації поливу рослин в теплиці. За аналогічним принципом також збираються датчики вологості повітря, які потрібні для запуску в роботу системи обприскування рослин. Все це дозволить автоматичним чином забезпечити полив рослин і нормальний рівень атмосферної вологості.
3. На дачі використання датчиків дозволить не тримати в пам`яті час поливу кожної грядки, електротехніка сама розповість про кількість води в ґрунті. Це дозволить не допустити надмірного поливу, якщо недавно пройшов дощ.
4. Застосування датчиків дуже зручно і в деяких інших випадках. Наприклад, вони дозволять контролювати вологість грунту в підвалі і під будинком поблизу фундаменту. У квартирі його можна встановити під мийкою: якщо труба почне капати, про це тут же повідомить автоматика, і можна буде уникнути затоплення сусідів і подальшого ремонту.
5. Простий пристрій датчика дозволить всього за кілька днів повністю обладнати системою оповіщення всі проблемні ділянки дому та саду. Якщо електроди досить довгі, з їх допомогою можна буде контролювати рівень води, наприклад, в штучному невеликому водоймищі.

Самостійне виготовлення датчика допоможе обладнати будинок автоматичною системою контролю з мінімальними витратами.

Відео: ЯК ВИМІРЯТИ ТЕМПЕРАТУРУ І ВЛАЖНОСТЬ. ДАТЧИКИ DHT11 І DHT22 [Уроки Ардуіно # 13]

Комплектуючі фабричного виробництва легко придбати через інтернет або в спеціалізованому магазині, більшу частину пристроїв можна зібрати з матеріалів, які завжди знайдуться в будинку любителя електротехніки.

Більше інформації можна дізнатися з відео.