Medición de la humedad del suelo

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Background

Para poner en marcha mi antigua ambición de volver a la electrónica, decidí probar y hacer un dispositivo que mida la humedad del suelo de las plantas en macetas para determinar si es necesario regarlas. El objetivo de la primera encarnación es tener un led que muestre el nivel actual de agua de la planta (¡agregue que el agua es roja!), Pero, por supuesto, tengo planes salvajes para las plantas de auto riego en el camino.

Mi primera puñalada se basó en el Instructivo Garduino , específicamente este circuito aquí:

Esunsimpledivisordevoltajequeusaunaresistenciaconocidaydoselectrodosdealambredecobreatascadosenelsuelocomodispositivodemedición.ElvoltajemedidoenA0usandoelADCenmi Teensy ++ es proporcional a la relación de las resistencias, y puedo volver a trabajar a la resistencia real del suelo.

Sin embargo, en la práctica, la resistencia del suelo resultó estar sujeta a una gran deriva. Casi inmediatamente después de encender el dispositivo, la resistencia medida al suelo comenzó a disminuir. (Esto también sucede si se pega un multímetro en la planta). Después de unos días de medición, no pude encontrar una conexión utilizable entre las mediciones y el nivel de humedad. Retirar la sonda e inspeccionarla reveló un deslustre considerable en el ánodo. Para mí, esto indica que se está produciendo algún tipo de reacción química (¿electrólisis?). Un multímetro mide un diferencial de voltaje de unas pocas decenas de milivoltios: ¡he convertido mi planta en una batería!

Paraevitaresteproblema,metrasladéaunasondaconstruidacontornillosdeaceroinoxidable.Comosonconsiderablementemenosreactivosqueelcobre,laoxidacióndeberíaserunproblemamenor.Además,paraevitar"cargar" el suelo, he colocado el divisor de voltaje entre dos pines de salida digital del Teensy. La medición se realiza de la siguiente manera:

  • Ambos pines se mantienen bajos cuando no se realiza ninguna medición.
  • conduzco un pin alto. Espero un milisegundo y mido el voltaje en el centro del divisor.
  • Invierto los voltajes de los pines (alto < - > bajo), espere un milisegundo y mido nuevamente. Ahora debería medir el complemento de la primera medición.
  • Ambos pines se vuelven a bajar y el dispositivo duerme hasta la próxima medición.

Esto reduce el problema de oxidación, pero la resistencia medida del suelo todavía parece comenzar a disminuir tan pronto como empiezo a medir.

Pregunta

  1. ¿Alguien puede recomendar un método robusto para medir la humedad del suelo?
  2. ¿Alguien puede explicar lo que realmente está pasando aquí?
pregunta drxzcl

7 respuestas

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Lluvia de ideas:

He estado leyendo sobre detección capacitiva recientemente. Los sensores capacitivos al tacto tienen la gran ventaja de que pueden sellarse herméticamente por completo detrás de una capa delgada de plástico, por lo que no hay metales expuestos a la corrosión. ( "Electrónica y robótica: ¿Sensación del tacto a través de una superficie gruesa?" )

Debido a que no se puede hacer que la corriente CC fluya a través del plástico, tales sensores deben usar CA, como sugirió Leon Heller.

Por desgracia, la mayor parte de la discusión que he visto ha sido sobre cómo responder solo a las pulsaciones de dedos inteligentes; la poca discusión que hay sobre el agua y la humedad es sobre cómo reducir la sensibilidad de los sensores capacitivos a las salpicaduras de agua. ( "Foros de Sparkfun: sensores capacitivos e impermeabilización" ). Claramente, son sensibles al agua, así que quizás puedas usar este "defecto" y convertirlo en una característica.

    
respondido por el davidcary
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Debería estar usando CA, para evitar la polarización de los electrodos, con una disposición de puente Wenner.

    
respondido por el Leon Heller
3

El único método robusto para medir la humedad del suelo que conozco es el uso de estas sondas.

    
respondido por el avra
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Así es como botanicalls .

    
respondido por el Toby Jaffey
2

He construido un sensor de humedad del suelo con dos clavos galvanizados colocados en un cilindro de yeso de París. No lo probé durante un período de tiempo lo suficientemente largo como para sacar conclusiones, pero puedes experimentar con ese diseño.

El yeso neutraliza cualquier ácido en la humedad, aislando así el contenido de humedad como variable (¡pero también funciona como un tipo de filtro de paso bajo!) + la galvanización en las uñas ayuda a evitar que se oxiden.

Por favor, publique si encuentra una buena solución.

    
respondido por el terrace
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Puede intentar utilizar los sensores de marca de agua Irrometer. Los estoy usando ahora para medir la humedad del suelo. Si estás interesado, puedo intentar desenterrar el esquema.

    
respondido por el krapht
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Recomiendo los sensores Watermark. Son duraderos y muy fáciles de leer. Necesita dos salidas digitales más una entrada por sensor.

Conecte cada medidor a sus salidas, en serie con una resistencia de 10k. Cuando desee medir, configure una salida Alta y la otra Baja. Mida el voltaje a través del sensor. enlace tiene una tabla para la calibración aproximada; Tendrá que establecer una línea de base "completamente húmeda". Debido a que se supone que debes mojar completamente el suelo cuando entierres el sensor, harías esto de todos modos para asegurarte de que la cosa está funcionando correctamente.

Utiliza dos salidas porque debe cambiar la polaridad para evitar la corrosión.

    
respondido por el Matthias Urlichs

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