Перейти к содержимому

 

Фотография

Самодельный датчик влажности почвы. Часть 2

приборы

  • Авторизуйтесь для ответа в теме
Сообщений в теме: 496

#481 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 509 сообщений
  • Меня зовут:Игорь
  • Пол:
  • Город:Алма-Ата

Отправлено 19 Март 2018 - 20:23

...когда подношу руку к одной из обкладок емкостного измерителя влажности частотным методом, то частота уменьшается...

Дополнительная емкость в виде руки,  приложенная к генераторному электроду уменьшает частоту генератора. Увеличение частоты не знаю как объяснить. Даже если дотронуться до "земляного" (минусового) электрода, частота не увеличивается.

 

 

 

В чем смысл использования двухполупериодного детектора с удвоением?

Он работает лучше, чем один диод.


Сообщение отредактировал UL7AAjr: 19 Март 2018 - 20:27


#482 mks

mks

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 576 сообщений
  • Меня зовут:Максим
  • Пол:
  • Город:Киев

Отправлено 19 Март 2018 - 22:37

Вносимая емкость, уменьшающая частоту - это понятно. Но увеличение частоты от приближения к листьям - даже не знаю в какую сторону думать. Ладно, поиграюсь еще.

Честно говоря, не нахожу причин, почему в емкостном измерителе влажности он работает лучше, чем при исключении С8, нижнего D2 и высокоомного сопротивления вместо него (в параллель электродам). Вообще, насколько я знаю, с диодным детектором лучше работать при бОльших напряжениях, на линейном участке ВАХ. Ну и пусть диапазон Уже и разрядность АЦП не вытягивает десятые процентов. Кому они нужны при погрешности от установки датчика/температуры/etc в единицы-десятки? Чисто маркетинг. Но разработчик пусть сам решает, а покупатель выбирает...



#483 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 509 сообщений
  • Меня зовут:Игорь
  • Пол:
  • Город:Алма-Ата

Отправлено 19 Март 2018 - 23:07

C8 и C9  используется для электрической развязки схемы по постоянному току, Можно D2 исключить, но уровень напряжения на АЦП упадет. А поскольку в корпусах sot-23 обычно два диода, то нет смысла использовать дополнительный резистор, если диод уже и так есть. Разрядность АЦП важна при высоких значениях влажности, когда напряжение на АЦП мало и небольшая разница показаний АЦП на самом деле говорит о серьезном  изменении влажности. Потом не стоит путать относительную погрешность с абсолютной. В случае использования стационарных датчиков, после калибровки, вот эта вот относительная погрешность будет очень даже заметна.

 

Впрочем я давно уже не использую такую схему. Вернулся к ней только из-за того, что она хорошо подходит для замера минерализации.



#484 mihail_89

mihail_89

    Новичок

  • Пользователи
  • Pip
  • 17 сообщений
  • Меня зовут:Михаил
  • Пол:
  • Город:Калуга

Отправлено 19 Март 2018 - 23:16

Хочу от теоретических вопросов перейти к практическим. Помогите ответить на несколько вопросов.

Требуется - поливать растение цветок.

вопрос 1: Каким образом определить оптимальный уровень влажности грунта?

вопрос 2: Данный уровень влажности грунта нужно поддерживать постоянно или лучше чередовать уровень влажности?

вопрос 3: Насколько точно нужно поддерживать уровень влажности (Имеется в виду дозировка при поливе например с точностью до миллилитра)?



#485 mks

mks

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 576 сообщений
  • Меня зовут:Максим
  • Пол:
  • Город:Киев

Отправлено 20 Март 2018 - 04:32

C8 и C9  используется для электрической развязки схемы по постоянному току, Можно D2 исключить, но уровень напряжения на АЦП упадет. А поскольку в корпусах sot-23 обычно два диода, то нет смысла использовать дополнительный резистор, если диод уже и так есть. Разрядность АЦП важна при высоких значениях влажности, когда напряжение на АЦП мало и небольшая разница показаний АЦП на самом деле говорит о серьезном  изменении влажности.

В случае измерения влажности изолированными электродами там нечего развязывать - электроды не деградируют ибо нет электрического контакта и, как следствие, электролиза. Полупроводник - нелинейный элемент с заметной температурной зависимостью. Кроме того диод имеет бОльшую паразитную емкость (а у Шотки она заметно выше емкости импульсных диодов), чем резистор. К тому же, насколько я помню, эта емкость зависит от приложенного напряжения (еще одна нелинейность).
Промоделировав схему с реальной емкостью своего датчика и подобрав сопротивление делителя и частоту, у меня получилась линейная аппроксимация зависимости напряжения от емкости с достоверностью аппроксимации 0,997. Да, был сужен диапазон измерений до шага ~0,5-1% для 10-битного АЦП, но, имхо, этого с головой достаточно.
 
 

Требуется - поливать растение цветок.

Вода, кроме "утоления жажды" растения, способствует диссоциации питательных солей на ионы, которые растение "кушает". Но кушает оно неодинаково и с водой поступают они не равномерно. Потому важной функцией полива является не только обеспечение растения влагой, но и внесение питательных элементов с вынесением накопленных неусвоенных. Поэтому с моей точки зрения идеальный полив - это до воды в дренаже, которая оттуда убирается, чтобы повторно не пропитывать субстрат. 

Считаю, что потребность растения в поливе можно в некоторой степени определить по графику просыхания грунта. Замедление скорости просыхания кроме всего прочего может говорить о том, что часть корней перестает "всасывать" жидкость из-за её недостатка в зоне их контакта с субстратом.



#486 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 509 сообщений
  • Меня зовут:Игорь
  • Пол:
  • Город:Алма-Ата

Отправлено 20 Март 2018 - 07:21

В случае измерения влажности изолированными электродами там нечего развязывать...

Эту схему, в данном случае использую для замера минерализации, электроды не изолированные. Поэтому "обвес" с конденсаторами. Частота низкая, чтобы исключить емкостную составляющую. Но в общем случае она будет работать с изолированными электродами тоже. Ну а ухудшать характеристики подгадывая линейную часть не лучшее решение, чем просто пересчитать по формуле и получить диапазон в разы шире.

 

 

Требуется - поливать растение цветок.

 Если поливаем семена - поддерживаем влажным верхний слой почвы. Если взрослое растение, то можно поливать при просыхании верхнего слоя, а можно поддерживать влагу в нижнем слое. Оно примерно одинаково по периодичности получится. Еще от растения сильно зависит.



#487 mihail_89

mihail_89

    Новичок

  • Пользователи
  • Pip
  • 17 сообщений
  • Меня зовут:Михаил
  • Пол:
  • Город:Калуга

Отправлено 20 Март 2018 - 09:41

Для взрослого растения какой полив предпочтительней - сверху или снизу?



#488 Nyima

Nyima

    Редактор

  • Редакторы
  • PipPipPipPipPip
  • 5 242 сообщений
  • Меня зовут:Татьяна
  • Пол:
  • Город:СПб

Отправлено 20 Март 2018 - 10:47

Практические вопросы полива обсуждаются в теме  Полив цитрусовых. Правильный режим полива.

Здесь, про датчики. Вопросы про гипотетический "цветок" имеют мало смысла, и цветы, и уход за ними в разных условиях могут быть разными.



#489 mihail_89

mihail_89

    Новичок

  • Пользователи
  • Pip
  • 17 сообщений
  • Меня зовут:Михаил
  • Пол:
  • Город:Калуга

Отправлено 20 Март 2018 - 10:50

Отвечу сам на некоторые свои вопросы.

 

Методы определения влажности почвы:

Термостатно-весовой. (очень точный и простой)
Радиоактивный — замер излучение радиоактивных элементов, размещенных в почве.
Электрический — измерение почвенного сопротивления, проводимости, индуктивности и емкости.
Тензометрический — основан на разнице напряжения воды между границами фаз.
Оптический — базируется на отражаемости световых потоков.
Экспресс-методы (в первую очередь, органолептический).

 

Уровень влажности почвы (органолептический метод):

1. Сухая земля — рука не ощущает прохлады, сжатие почвы не приводит к образованию комка, грунт рассыпается.
2. Свежая земля — чувствуется прохлада, при сжатии образуется достаточно устойчивый почвенный комок.
3. Влажная земля — явное ощущение прохлады в руке, сжатие образует плотный комок, но при попытке его раскатать он разрушается.
4. Сырая земля — после контакта с почвой рука остается мокрой, грунт пластичный — можно лепить и раскатывать.
5. Мокрая земля — вода стекает по рукам, почва очень липкая, блестящая.
 
Кислотность почвы-очень важный параметр как правило указывается для всех растений конкретное значение.
 
Минерализация -  посмотрел рекомендации по выращиванию нескольких растений. Указано что вносить (калий, фосфор и тд) для некоторых пишут, что вносить некоторые компоненты в ограниченных количествах те калий без ограничений, а фосфор может способствовать загниванию корней например, но уровень минерализации не встречал.

Сообщение отредактировал mihail_89: 20 Март 2018 - 10:58


#490 mihail_89

mihail_89

    Новичок

  • Пользователи
  • Pip
  • 17 сообщений
  • Меня зовут:Михаил
  • Пол:
  • Город:Калуга

Отправлено 20 Март 2018 - 10:54

Практические вопросы полива обсуждаются в теме  Полив цитрусовых. Правильный режим полива.

Здесь, про датчики. Вопросы про гипотетический "цветок" имеют мало смысла, и цветы, и уход за ними в разных условиях могут быть разными.

Если правильнее поливать снизу, может и датчики делать другой формы.

 

Датчик здесь делают под гипотетический цветок. А не под цитрусовые.



#491 Nyima

Nyima

    Редактор

  • Редакторы
  • PipPipPipPipPip
  • 5 242 сообщений
  • Меня зовут:Татьяна
  • Пол:
  • Город:СПб

Отправлено 20 Март 2018 - 10:58

Еще раз повторю. Нет правил полива "гипотетического цветка". Есть правила для конкретных видов или родов и свои правила у конкретных владельцев. Михаил, прочитайте тему по ссылке и рассматривайте цитрусы, в качестве "гипотетического цветка", если считаете, что разницы нет. В общем-то я именно для этого и дала ссылку.



#492 mihail_89

mihail_89

    Новичок

  • Пользователи
  • Pip
  • 17 сообщений
  • Меня зовут:Михаил
  • Пол:
  • Город:Калуга

Отправлено 20 Март 2018 - 22:15

Рассматриваем гипотетический цветок из семейства цитрусовых..Многие участники форума подтверждают,что при поливе может не при каждом, но вода в дренаже должна появляться. Отсюда вопрос- может минерализацию, а заодно и рН измерять в воде в дренаже?

 

Привожу график (желтого цвета) за 7 дней три полива. Датчик реагируют на прикосновение к горшку и к проводам. Происходит ли прикосновение? Не знаю тк растение с датчиком находится на другом конце города. Каких то аномалий на графике не вижу, высыхание происходит через равные промежутки времени. Полив не одинаков, тк поливают на глаз.  Почему всех так волнует чувствительность датчика к прикосновениям?

Прикрепленные файлы



#493 mks

mks

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 576 сообщений
  • Меня зовут:Максим
  • Пол:
  • Город:Киев

Отправлено 22 Март 2018 - 03:51

Я у себя обнаружил такой "эффект", которому не нахожу объяснения: когда подношу руку к одной из обкладок емкостного измерителя влажности частотным методом, то частота уменьшается. Но если я подношу руку к листьям самого растения, которые находятся в 30 см от электрода - частота увеличивается. Никто не замечал подобного? У меня, правда, электроды достаточно разнесены, так как находятся на противоположных стенках горшка.

Отбой. Сам спросил, сам отвечу. Разобрался с разнонаправленным изменением частоты. Никакого чуда нет (к сожалению :)). Генератор на логике. Ни один из электродов не находится под потенциалом "земли". Поэтому при поднесении руки к разным электродам частота меняется в разные стороны. Правда, реакция на поднесение руки даже к листьям не очень нравится. Но учитывая, что никто их постоянно дергать не будет, то это поправимо.



#494 SYREMO

SYREMO

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 57 сообщений
  • Меня зовут:Игорь
  • Пол:
  • Город:Киев

Отправлено 28 Июнь 2018 - 10:38

Всем привет. Смотрю тема немного подутихла. уже давно тестирую свой прототип. Никак не сделаю более солидный вариант. Датчик на основе генератора на 40 МГц + детектор. Электроды - простая медная проволока в изоляции 4 мм диаметром. Но пока просто график за месяц...

Прикрепленные файлы



#495 suveran

suveran

    Новичок

  • Пользователи
  • Pip
  • 1 сообщений
  • Меня зовут:Виталий

Отправлено 28 Июнь 2018 - 12:05

Здравствуйте! 

Начитавшись форума  тоже пробую делать емкостной датчик для огорода. Контроллер теплицы  готов и пока полив работает по расписанию. Решил двигаться дольше и прикрутить полив по датчикам влажности.  Сейчас пробую в деле емкостной генераторный модуль имеющийся в некоторых пиках. Датчик сделал на PIC12F1840. На плате получилось два датчика влажности на разных уровнях, датчик температуры нижнего слоя почвы и плюс датчик температуры встроенный в процессор. Связь пока в одну сторону - читаю через USART данные с датчиков. Результаты по одной секции получились следующие: на воздухе циферка ~9000,  в стакане с водой ~ 6200. Температурный уход электроники  +7 единиц на градус, Температурный уход пластин  -1 единица на градус. Емкость секции на воздухе ~ 12pF, в воде ~24pF. Разброс емкости между секциями получился около 5 pF. Ожидал поменьше. Выравнял добавочным конденсатором.  Надо будет  изменить рисунок пластин так чтобы можно было быстро подстраивать емкость. В грунте пока  еще не пробовал. Чехол сделал из пластика от обложек компакт дисков. Торцы чехла залиты  густым УФ клеем. Толщина пластика 1,2mm. 

Прикрепленные файлы

  • Прикрепленный файл  DSC08136.JPG   56,82К   0 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSC08134.JPG   67,19К   0 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSC08138.JPG   84,02К   0 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSC08135.JPG   64,29К   0 Количество загрузок:


#496 SYREMO

SYREMO

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 57 сообщений
  • Меня зовут:Игорь
  • Пол:
  • Город:Киев

Отправлено 14 Июль 2018 - 12:20

Добрый день всем. Тоже, наконец-то, пришел к испытательному образцу. Скоро отдам знакомому на тесты. много уйдет времени пока почва отрясется и пока графики построятся. Будет результат, сразу покажу.

П,С, В качестве зондов - электропровод 4 мм. кв. где-то по полметра.

Прикрепленные файлы



#497 mihail_89

mihail_89

    Новичок

  • Пользователи
  • Pip
  • 17 сообщений
  • Меня зовут:Михаил
  • Пол:
  • Город:Калуга

Отправлено 18 Август 2018 - 00:46

Датчики использую sensor7400Arduino Николая, сейчас делаю на 80мГц. Стабилизатор на плату не ставил. Пока датчики работают от отдельного стабилизатора. Отключение питания тоже не делал. Если буду делать , то вне датчика, чтобы проводов к датчику было 3. Отключение питания рассматриваю при автономном питании. Длина провода к датчику 1 м. Датчики пока опрашиваются каждые 5 мин. Влияние от прикосновения к горшку, к проводам есть, но на общую картину это не сказывается. На каждое растение стоит отдельный насос от омывателя авто. Полив идет циклами. Включение насоса, пауза, Если влажность не достигла нужного уровня опять включение пауза. Время работы и пауза программируются для каждого насоса. Система работает автоматически, но можно управлять удаленно. Данные отправляются на веб сервер. Оповещение СМС, телеграмм, звонок автоинформатора.
При создании системы была поставлена цель- обеспечить автоматический полив растений не хуже ручного полива. В процессе тестирования понял, что датчик это хорошо, а супер точный еще лучше. Но кроме датчика есть еще система полива. И  они должны быть соизмеримы по точности. Типа купить Hi-End аппаратуру и слушать на ней МР3 не годиться. Сначало был протестирован датчик sensor7400Arduino Николая. Точность устроила, тк она была не хуже точности при определении влажности рукой. Встал вопрос как поливать. Идея с пережатием трубок, как то сразу не понравилась, и как я понял практической реализации она у Николая не получила. Оставались насос и клапана. При использовании одних насосов в системе получается на один элемент меньше. Но конструкция более шумная.
В планах - датчики автономные, передача данных в контроллер по радиоканалу, чтобы на подоконнике не было проводов.





Темы с аналогичным тегами приборы

Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей

Copyright © 2018 homecitrus.ru
 

Яндекс.Метрика Яндекс цитирования АгроПоиск - аграрная поисковая система