Перейти к содержимому

 

Фотография

Самодельный датчик влажности почвы. Часть 1 (до сентября 2014)

приборы

  • Закрытая тема Тема закрыта
Сообщений в теме: 743

#441 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 26 December 2013 - 11:36

Хороший результат показывают сенсоры с тонким проводником и толстой изоляцией. Я, пожалуй, остановлюсь на антенном кабеле 75 ом. Благодаря гибкости, калибровка при шевелении не сбивается и он всегда под рукой есть. Что интересно, он работает примерно одинаково и в оплетке и без. Я оплетку с верхним слоем изоляции снял, удобнее устанавливать. Для повышения точности, можно установить несколько пар, запас по напряжению имеется.

 

Прикрепленный файл  sens_14.jpg   39.75К   4 Количество загрузок:

 

Значения такие:

На воздухе 2000 мВ

Пора поливать 1200 мВ

Политый 600 мВ

 

 



#442 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 26 December 2013 - 13:43

Ну и вот с тремя парами сенсоров.

Прикрепленный файл  sens_15.jpg   87.11К   7 Количество загрузок:

Не так уж и страшно. Только надо помнить, что напряжение на выходе проседает пропорционально количеству сенсоров. Можно уменьшить частоту генератора.



#443 oduvan

oduvan

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 55 сообщений
  • Меня зовут:Сергей

Отправлено 26 December 2013 - 14:01

Выглядит космически)))) :good:

 

В субботу поеду в митино, хочу попробовать собрать ваши датчики с автономными генераторами, и испытать их в связке с ардуиной), вопрос по логическим микросхемам - обязательно ли использовать такие как у вас или можно взять любые  (НЕ)?

Если не жалко можете  поделиться печатками?, буду оч признателен)

 

Хочу попробовать схему на таймере 555 с с повышенным напряжение питания чтоб дельта была ок 5в.

Хотя как я понял если использовать проволочные электроды то дельта упадет по сравнению с текстолитовыми пластинами.



#444 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 26 December 2013 - 15:47

... вопрос по логическим микросхемам - обязательно ли использовать такие как у вас или можно взять любые  (НЕ)? Если не жалко можете  поделиться печатками?, буду оч признателен)

7400 и 7402 имеют разную цоколевку. Нельзя ставить одну вместо другой. Еще надо смотреть на буквы, от них скорость зависит. Подойдут с буквами AC, AHC и VHC (например 74AC02). У Николая более компактная печатка с very low drop стабилизатором.  

Хочу попробовать схему на таймере 555 с с повышенным напряжение питания чтоб дельта была ок 5в. Хотя как я понял если использовать проволочные электроды то дельта упадет по сравнению с текстолитовыми пластинами.

Да, дельта упадет. Хотя это не имеет значения, даже с 10 битным АЦП шага хватит выше крыши. А вот с кабелем 75 Ом я погорячился, похоже у меня изоляция в конце электрода повредилась. Диапазон на самом деле должен быть намного меньше. Завтра разбираться буду...

 

 

Спасибо за ответ! будем попробовать!


#445 nikr

nikr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 529 сообщений
  • Меня зовут:Николай
  • Пол:
  • Город:Москва

Отправлено 27 December 2013 - 00:40

Если не жалко можете  поделиться печатками?, буду оч признателен)

Да пожалуйста: схема - http://yadi.sk/d/Rr_-Z5wcF2Tee

 

печатка 7400 - http://yadi.sk/d/8-N3j7CQF2Tuh

печатка 555  - http://yadi.sk/d/Pl1X_NpHF2U2d

 

обе печатки на проволочные электроды.  У 555 не был разведен запрет на генерацию.



#446 nikr

nikr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 529 сообщений
  • Меня зовут:Николай
  • Пол:
  • Город:Москва

Отправлено 27 December 2013 - 01:03

Николай, дело не в самой перестановке. Изменение значений при перестановке - показатель достоверности измерений. И это плохо когда есть возможность неудачно установить датчик или сбить калибровку случайно пошевелив датчик.

Игорь, как правило, полностью полагаться на любой датчик в долгосрочной перспективе не следует. Нужно за любой системой следить. Вон блюматами многие пользуются, а у них бывает со временем то прекращает подачу то наоборот начинает лить. Приходится перезаряжать сенсоры.

Толстый диэлектрик увеличивает стабильность показаний при сдвиге сенсора. Можно ограничится и одним таким сенсором, но, как показывают эксперименты, в цветочном горшке показания влажности в разных местах могут отличаться.

Давайте разберемся. Диэлектрик имеет свою диэлектрическую постоянную, например у текстолита она где то как у сухого песка около 4-6. Мы окружаем этим диэлектриком электрод, тем самым исключаем из измерения ближнюю к электроду зону с наибольшей напряженностью эл. поля. Чем толще диэлектрик тем большую зону мы исключаем, а для увеличения этой зоны мы поднимаем частоту при этом как бы просто увеличиваем площадь сенсора. То есть особой "волшебности" в толстых изоляторах нет. В цветочном горшке естественно влажность в разных местах отличается - корни по разному тянут, с поверхности вода испаряется и.т.д., но и по 1 точке можно судить о потребности растения во влаге.
 
 

Спасибо огромное!



#447 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 28 December 2013 - 12:42

nikr сказал(а) 27 Дек 2013 - 03:03: ... То есть особой "волшебности" в толстых изоляторах нет. В цветочном горшке естественно влажность в разных местах отличается - корни по разному тянут, с поверхности вода испаряется и.т.д., но и по 1 точке можно судить о потребности растения во влаге.

Николай, с "волшебностью" согласен. Все логично. Перепробовал кучу вариантов сенсоров. Антенный кабель хорошо работает если устанавливать несколько пар сенсоров, у одной пары чувствительность слабовата, а удлинять - трудно установить. Пока наиболее удобной и стабильной конструкцией считаю пару медных трубок внутри корпуса от фломастера. Прикрепленный файл  sens_16.jpg   37.78К   5 Количество загрузок: Такой сенсор удобно устанавливать и значения не сильно зависят от глубины погружения. После установки можно почти на сантиметр сдвинуть вверх или вниз не сбивая калибровку. Использовал медную трубку диаметром 6 мм, внутри верхней трубки (подключаемой к минусу питания), проходит центральная жила от антенного кабеля и удерживает проводник, подключаемый к генератору, подальше от стенок трубки. Нижний электрод примерно 2/3 длины от верхнего. Фломастер с внутренним диаметром 7 мм и внешним 9 мм.

 

 

Проверял на нескольких цветочных горшках разного размера. Показания примерно одинаковые.

На воздухе - 1300мВ Пора поливать - 600мВ Политый горшок - 250мВ

 

Частота 16МГц



#448 nikr

nikr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 529 сообщений
  • Меня зовут:Николай
  • Пол:
  • Город:Москва

Отправлено 28 December 2013 - 18:57

Пока наиболее удобной и стабильной конструкцией считаю пару медных трубок внутри корпуса от фломастера.

Игорь, трубки безусловно лучше проволоки, так как вч ток обычно вытесняется к поверхности и внутренние слои не работают.  

Такой сенсор удобно устанавливать и значения не сильно зависят от глубины погружения. После установки можно почти на сантиметр сдвинуть вверх или вниз не сбивая калибровку.

А вот это не совсем правильно. Обычно цитрусовые поливают, когда земля сверху подсохла сантиметра на 3. С вашим сенсором земля подсохнет на 1-2 см, а показания датчика не изменятся. С двумя рядом расположенными электродами это не произойдет.

#449 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 28 December 2013 - 23:00

Игорь, трубки безусловно лучше проволоки, так как вч ток обычно вытесняется к поверхности и внутренние слои не работают.

Николай, согласен полностью. Выглядит именно так.    

А вот это не совсем правильно. Обычно цитрусовые поливают, когда земля сверху подсохла сантиметра на 3. С вашим сенсором земля подсохнет на 1-2 см, а показания датчика не изменятся. С двумя рядом расположенными электродами это не произойдет.

Ну так поменять электроды местами. PS: почти закончил печатку на 7400 шириной 8.5 мм. Влезет в колпачек из под фломастера. Прикрепленный файл  sens_slim.jpg   34.67К   0 Количество загрузок: PPS: стабилизатор LP2981. Производители хотят танталовый конденсатор в линии нагрузки. Плюнуть на это дело и поставить керамику?

 

Ну не совсем так: Any good quality ceramic or tantalum. Так что керамику не запрещают.


#450 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 29 December 2013 - 08:45

Ну не совсем так: Any good quality ceramic or tantalum. Так что керамику не запрещают.

 

"Any good quality ceramic or tantalum..." это входной конденсатор. А вот для выходного пишут так: If a ceramic capacitor is used on the output, a 1Ω resistor should be placed in series with the capacitor. В общем нашел танталовые.



#451 oduvan

oduvan

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 55 сообщений
  • Меня зовут:Сергей

Отправлено 29 December 2013 - 20:23

Вопрос ))))

 

Как вы думаете если сделать два односторонних текстолитовых датчика(только не разделять на 2 половинки по длине проводник) и склеить их  между собой сторонами без фольги, чтобы они не взаимодействовали между собой - оставить на одном датчике с обратной стороны фольгу - будет ли она работать как экран?

 

То-есть получаем бутерброд: фольга сенсор, текстолит, фольга экран, текстолит, фольга сенсор.



#452 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 29 December 2013 - 22:12

Будет очень плохо работать, получится шунтирующий конденсатор большой емкости. Электроды сенсора вообще надо держать подальше друг от друга, а плоские пластины желательно в одной плоскости располагать. С текстолитом вообще все не очень хорошо, при попытке установить плоский сенсор в цветочный горшок с растением легко повредить корни.



#453 oduvan

oduvan

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 55 сообщений
  • Меня зовут:Сергей

Отправлено 30 December 2013 - 09:32

А для чего это все и особенно экран? Что вы такой конструкцией хотите добиться?

 

 

Как раз для того чтобы у меньшить размер сенсора в 2 раза)

 

Если бы получилось сделать его двухсторонним та-же площадь поверхности поместилась бы на меньшем сенсоре.

 

Просто предположил что не подключченный  ни к чему экран между поверхностями сенсора как раз исключит их взаимодействие с друг другом но видать ошибался))



#454 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 30 December 2013 - 11:37

Как раз для того чтобы у меньшить размер сенсора в 2 раза)

Можно и так уменьшить ширину в два раза, но частоту надо поднять.

#455 nikr

nikr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 529 сообщений
  • Меня зовут:Николай
  • Пол:
  • Город:Москва

Отправлено 30 December 2013 - 18:19

Просто предположил что не подключченный  ни к чему экран между поверхностями сенсора как раз исключит их взаимодействие с друг другом но видать ошибался))

Емкость плоского конденсатора прямо пропорциональна площади обкладок, диэлектрической прооницаемости изолятора и обратно пропорционально толщине этого изолятора. При размещении экрана (обкладки) в центре изолятора у вас получаются 2 последовательно соединенные конденсаторы удвоенной емкости. В результате что так - что эдак одинаковая паразитная емкость.

#456 nikr

nikr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 529 сообщений
  • Меня зовут:Николай
  • Пол:
  • Город:Москва

Отправлено 30 December 2013 - 22:41

Поздравляю всех с наступающим Новым Годом!!! К празднику выкладываю новый релиз датчика. Эта версия уже под номером 3.3 Датчик опрашивает до 8 сенсоров с периодом опроса 2 раза в секунду. Разрешение на работу сенсоров выдается последовательно с двойным перекрытием, то есть в каждый момент разрешение дано не более чем 2 сенсорам. В итоге потребление не превышает 15-16ма. Так как и сам датчик и каждый сенсор потребляют около 5ма. На любой канал можно подключать: сенсор влажности, термосенсор либо любой сенсор с выходным напряжением от 0 до 1.1в. схема: http://yadi.sk/d/Rr_-Z5wcF2Tee

 

разводка датчика: http://yadi.sk/d/CRj1pr5oFETy3

 

разводка сенсора влажности: http://yadi.sk/d/8-N3j7CQF2Tuh

 

прошивка: http://yadi.sk/d/zhHABefuFEUTa

 

описание : http://yadi.sk/d/MfSYLc6uFEUpB

 

 

Еще раз всем желаю здоровья и удачи.

 



#457 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 31 December 2013 - 13:25

Ну вот и новогодним релизом Николай порадовал :)

 

Тоже всех поздравляю с наступающим Новым Годом!

 

Есть одно предложение. Нужно устанавливать сенсор горизонтально, на глубине 3 см от поверхности. Для этого нужно проделать отверстие в боковой стенке горшка. Датчик с горизонтальным сенсором будет очень остро реагировать на просыхание почвы. Такое резкое изменение легко обнаружить программно и без калибровки. Это еще и эстетично, легко скрыть провода за горшком. Вот так вот :)

 

Всем счастья в новом году!

 



#458 vovka.sv19

vovka.sv19

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 43 сообщений
  • Меня зовут:Владимир
  • Пол:

Отправлено 31 December 2013 - 19:58

Есть одно предложение. Нужно устанавливать сенсор горизонтально, на глубине 3 см от поверхности.

 

Хорошая идея! Но скорей всего для разных типов растений прийдется подобрать глубину...

А для грядок сделать L - образный сенсор: чтобы сама плата была над поверхностью земли вертикально, а сенсор горизонтально.

Тут еще один плюс - после полива грунт будет прижиматься к сенсору.

 

Всех с Новым Годом!



#459 oduvan

oduvan

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 55 сообщений
  • Меня зовут:Сергей

Отправлено 05 January 2014 - 12:11

Собрал 2 датчика на NE555 и на AC00.

 

Провел испытания для датчика на 555.

 

R1=2.4к частота 2,5мгц

 

R2 не менял.

 

Пробовал электроды как у Николая шириной 7 мм.

Питание 5в, дельта 1в

Питание 11в, дельта 6в

 

Попробовал электроды, сделанные из текстолита, разделенные, двухсторонние шириной 3,5мм длина ок. 90мм.

Питание 5в, дельта 1в

Питание 11в, дельта 6в

 

В обоих случаях электроды покрыты 2мя слоями лака.

Разницы нет.

 

Обратил внимание, что при погружении в воду, при первом же касании обоих электродов идет сильная просадка выходного напряжения, сделал график линейности.

 

630ec1cc7e_preview.jpg

Не понимаю, почему дельта выходных значений получилась меньше чем у Николая?

Да и линейность какая-то нелинейная :crazy:

Может из-за высокой частоты? Но она по идее влияет на чувствительность....

 

Фотка датчика:

31ed9e8eeb.jpg

 

Кстати! Всех с новым годом и наступающим рождеством!



#460 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 05 January 2014 - 12:29

Чем только люди в Новый Год не занимаются :)

 

Сергей, дельта может уменьшаться из-за соединительных проводов от датчика к электродам или другой паразитной емкости.

Нелинейность у вас правильная. Это как раз и есть график делителя напряжения из двух резисторов, где нижним является переменный (в нашем случае реактивное сопротивление конденсатора образованное электродами сенсора)





Темы с аналогичным тегами приборы

Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей

Copyright © 2024 homecitrus.ru
 

Яндекс цитирования