Датчик измерения влажности почвы

[EmDmAl]

Здравствуйте уважаемые коты.
Скоро начинается дачный сезон и мне, как многим хочется сделать автоматический полив участка. С МК, с датчиками температуры, с часами реального времени потихоньку я вроде разобрался, остался датчик для измерения влажности почвы.
В инете много информации про эти датчики: начиная от готового, как на ebay (http://viewitem.eim.ebay.ru/1x-Soil-Moi ... 19873/item) заканчивая самодельными (которые питаются от 12В) и т.д.
Сам я склоняюсь создать датчик, как на ebay (выше). Нашел его простую схему:

term.png

(5.26 КБ) 1928 скачиваний

Знаю, что электроды желательно делать из не корозийного металла, типа нержавейки. Иначе будет окисляться.
И естественно у меня возникли вопросы:
1. Какой транзистор туда поставить (желательно в корпусе TO-92, для простоты монтажа)
2. Можно ли подключать по такой схеме датчик на расстоянии около 5-10 м от МК, тоесть небудет затухания сигнала или нечто подобное
3. И самое главное может кто-то предложит лучший вариант датчика (желательно от питания на 5В)

[urry]

В свое время делал датчик уровня воды и воспользовался идеей, предоставленной Леонидом Ивановичем.
С выхода ШИМ МК с 50% заполнением частотой около 10 кГц через резистор подаем сигнал на трансформатор от модема (маленький, для поверхностного монтажа). Выходы второй обмотки - на исследуемую область, а первую - там, где включается резистор - на диод и АЦП МК.
В зависимости от того, как нагружена вторичная обмотка, меняется напряжение на первичной.
Там приятная зависимость, сухая земля или мокрая - и мокрая насколько - вычисляется как бы элементарно.

[Ser60]

urry - а где можно подробнее об этом датчике прочитать?

[ublhjnt]

остался датчик для измерения влажности почвы.

Эта проблема существует более 50 лет. До настоящего времени в полном объёме не решена.
Дерзай!

Промышленные датчики "влажности". Два мягких угольных электрода.
По изменению проводимости можно судить о сырости почвы.
НО! без учета всех сторонних факторов, в особенности минерализации почвы.
Для полива сойдёт, для измерения влажности - никогда!

[urry]

Ser60 Смотреть схему ЛИ.
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=20&t=54810

[Ser60]

urry - очень интересное решение. Большое спасибо за наводку.

[BOB51]

... чем-то реограф напоминает ... Только там меряется объемное сопротивление ... забыл точно чего... но на переменке...

[EmDmAl]

Спасибо за идею. Продолжая тему я набрасал очень простую схему с ваших слов (подключил к ШИМ 0го таймера).

Только в ней я взял согласующий трансформатор SM-LP-5001, у которого максимальный порог частоты 4кГц. Вот и мне интересно схема верна или нет. Если верна, то
1. Подскажите другой согласующий трансформатор подобного рода через которого можно подавать все 10кГц
2. Сопротивление какого номинала нужно ставить?(Думаю на 10кОм, как подтягивающий резистор)
3. Диод как я понял можно ставить практически любой.

[urry]

Это такой вид извращения - "с ваших слов нарисовал" при готовой принципиальной схеме ?
Посмотрите в моей ссылке приложение в pdf

[Леонид Иванович]

Подскажите другой согласующий трансформатор подобного рода через которого можно подавать все 10кГц

Применял именно SM-LP-5001, работал на частоте 10 кГц, так что всё нормально. Схема есть в pdf по ссылке. Таймером нужно сформировать меандр около 10 кГц, а с помощью АЦП измерить напряжение на выходе детектора.

[EmDmAl]

Спасибо за помощь, нарисую для трассировки выложу.

[EmDmAl]

...сегодня попробывали на работе собрать из подручных средств вот такую схему и подключили к техасу (от 3В), в качестве электродов 2 облуженные медные проволки. На PB0 и PB1 подавали сигналы как-бы в противофазе синхронно по 2 секунды (PB0=0 PB1=1 потом 0,2с PB0=1 PB1=0 потом 0,2с PB0=0 PB1=1 ....), в течении которых делалось 10 замеров и рассчитывалось среднее значение),. Значения брали с АЦП и в принципе на монитор выводились значения от сухого (ничем не замкнутого) 1024 до 15 (опущенного в воду).
Но конечно буду в Proteus-е рисовать вашу схему для трассировки.

[Alexeyslav]

Зачем иметь такие сложности. Чтобы измерить сопротивление обмотки трансформатора нужна нагрузка, иначе вход АЦП контроллера имеет сопротивление в десятки МЕГАОМ, сопротивление трансформатора по той схеме не измерить - погрешности будут на уровне младшего разряда АЦПи наводок в 100 раз больше по амплитуде.

Более простой метод, не требующий применения целого АЦП - измерять длительность импуьса. Но собственно, для измерения влажности почвы непосредственный контакт не нужен! Достаточно емкостного датчика - двустронняя плата покрытая тонким слоем лака. Емкость датчика будет зависеть от влажности, а измерить её - по времени заряда такого "конденсатора" стабильным током. Если применить порог заряда в 1-2В при напряжении питания в 5В то стабильным током заряда можно считать заряд обычным резистором.

[EmDmAl]

Более простой метод, не требующий применения целого АЦП - измерять длительность импуьса. Но собственно, для измерения влажности почвы непосредственный контакт не нужен! Достаточно емкостного датчика - двустронняя плата покрытая тонким слоем лака. Емкость датчика будет зависеть от влажности, а измерить её - по времени заряда такого "конденсатора" стабильным током. Если применить порог заряда в 1-2В при напряжении питания в 5В то стабильным током заряда можно считать заряд обычным резистором.

Тоесь как я понял:
1. Мы будем ловить заряд такого кондентатора на АЦП или таймером по захвату (уровень напряжения достиг лог 1 (2-2.4В) значит зарядился )
2. Один конец кондера на (захват или АЦП) и GND, другой конец на +5В, естественно с резисторами.
3. Подскажите примерный размер двусторонней платы (конденсатора) и еще ее надо облудить с двух сторон и покрыть слоем лака?
Просветите по данным вопросам.

[Alexeyslav]

Размер чем больше тем лучше, будет больше емкость чем больше площадь электродов. большую емкость будет проще измерить. По крайней мере, все сенсорные дисплеи работают замечательно от пальца - а "дорожки-сенсоры" там довольно маленькие, значит запас есть если сделать электрод толщиной в 1см и длиной в 5-6см. Надо эксперементировать, емкости выходят порядка пикофарад и на них будет влиять емкость проводов, которым подключен сенсор. Наверно имеет смысл разместить измеряющую схему на самом электроде, а с него получать напряжение или период/частоту. Если сделать простой генератор на логике и использовать этот "конденсатор" в составе RC-цепочки, амплитуда напряжения на выходе будет зависеть от емкости сенсора.

[dr_jenia]

не цифра но работает походу
простые версии без батареек

[sibiryaknick]

[uquote="dr_jenia",url="/forum/viewtopic.php?p=2994553#p2994553"]простые версии без батареек[/uquote]
А с чего Вы взяли , что там нет батареек?

[АлександрЛ]

Из описания у китайцев:
https://aliexpress.ru/item/1005001989205528.html

Спойлер

100% Новинка и высокое качество
Садовники не могут без этого жить!
3 в 1 содержание влаги в почвах, измерение PH и освещенности
Для наружных и комнатных растений, садов и газонов
Возьмите отгадку из вашего ежедневного полива сада света и влаги.
Экономьте воду, энергию и держите ваши растения, газон и цветок в отличном состоянии.
Измеряет влажность на уровне корня
Предотвращает повторный полив
Научно точное
Простота в использовании, просто вставьте и прочитайте
Батарея не требуется, простая и удобная в эксплуатации
Просто вставьте измеритель в почву, переключитесь на настройку, которую вы хотите измерить, и прочитайте шкалу.
Чтобы избежать повреждения электрода, пожалуйста, очищайте электрод после каждого использования.
Функции: измерение влажности, измерение уровня PH, измерение уровня света
Подходящая площадь: наружные растения, Комнатные растения, сады, газоны, проверка влажности компоста
Длина зонда: 20 см
Размеры: 29*5*3,8 см

Вполне возможно, так как два электрода из разных металлов образуют гальванопару, которая, в зависимости от кислотности почвы, воды, температуры, количества воды, количества удобрений и прочих разных причин, будет показывать всё, что угодно- от цены на дрова до погоды в Магадане...

[Martian]

неа. к своему неудовольствию вынужден встань на защиту китайцев: электроды более сложные, измерительные концы изолированы от основания электродов.

Добавлено after 4 minutes 20 seconds:
Нет! Не подвели меня китайцы и в этот раз
количество отрицательных отзывов ого-го, вплоть до: "Купил 4 штуки. Ни один из них не работает. Даже когда моя почва замачивается, считывание остается сухим"

[сэм]

Есть простые приборы для измерения влажности древесины, наверное и к почве подойдут