Перейти к содержимому

 

Фотография

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

приборы

  • Закрытая тема Тема закрыта
Сообщений в теме: 743

#461 oduvan

oduvan

    Участник

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

Отправлено 05 January 2014 - 12:45

Чем только люди в Новый Год не занимаются :)

Я уже первого неистово паял!!! :crazy:  Мне нравится))), хотя профессия моя далека от электроники)))

 

Проводов к электродам нету, схема вроде один в один, за искл. частоты, поэтому и думаю, где накосячил :prankster2: )))

 

По идее дельта была бы больше, если бы на выходе получалось большее напряжение, то есть нужно больше открыть транзистор, на его открытие влияет, как я понял, соотношение сопротивлений делителя, одно из которых датчик конденсатор, а другое R3=2,4К.

Из формулы делителя напряжения, чем меньше будет R3, тем меньше будет падение на сопротивлении сенсора (конденсатора).



#462 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 05 January 2014 - 13:10

Сергей, а вы попробуйте отпаять электроды и посмотреть уровень. Чем меньше паразитная емкость электродов, тем меньше разница между вариантами "с электродами" и "без электродов". Возможно конструкция ваших электродов имеет высокую паразитную емкость. 

Например у меня значения такие: без электродов 2.7 В с электродами 2 В.

 



#463 oduvan

oduvan

    Участник

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

Отправлено 05 January 2014 - 14:03

Проверил.
 
Питание - 4,46в
 
С электродами на выходе 0,85 В
Без электродов 0,9 В
 
Что интересно у меня собрано 2 сенсора на 555 и оба показывают одинаковые результаты)))
 
ша буду частоту понижать для чистоты эксперимента))

 

А что так мало то? Без электродов на 2.5 МГц меньше одного вольта амплитуда - выглядит странно. У меня на 16МГц  почти в 3 раза больше.

вот и мне тоже интересно почему так мало((

попробовал подключить сенсор с генератором на логике без электродов на выхлоде 2,4в



#464 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 05 January 2014 - 15:13

Видимо таймер как-то криво работает. Надо Николая подождать.
А вот 2.4 В на логике для частоты 2.5 МГц - тоже как-то маловато. У вас с какими буквами логика стоит?

 

Логика AC00,  сопротивление 10 К и кондер 22 пф,  может это из за напряжения питания 4,5в?

Да, похоже это из-за питания.  А вот почему в схеме на 555 меньше одного вольта на выходе - непонятно.

#465 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 06 January 2014 - 00:48

Видимо таймер как-то криво работает. Надо Николая подождать. А вот 2.4 В на логике для частоты 2.5 МГц - тоже как-то маловато. У вас с какими буквами логика стоит?

Таймер работает нормально. Не забывайте, что у него 2,5мГц уже предельная частота. Максимальное напряжение на выходе зависит в большой степени от сопротивления R2 на входе выпрямителя. Дельту я приводил при R2=2k4, сейчас для встроенного ИОН на 1,1в использую для схемы на 7400 R2= 10k и RC на генератор R1=4k7, C1=22pF

#466 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 06 January 2014 - 14:35

Тоже в праздники попаял. Сенсоры сделал одноногие, как предлагал Игорь. Прикрепленный файл  Gygro3_3compl.jpg   133.52К   3 Количество загрузок: Вот такой комплектик получается. Единственный минус только влажность меряет и ничем не управляет. Игорь, управляющую программу развивать продолжаете? Не плохо туда добавить управление от конкретного сенсора управляющим реле расположенным на другом адресе. Можно будет использовать отдельные сенсорные датчики и управляющие модули.

#467 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 06 January 2014 - 17:00

Николай, хороший комплектик получился :) У вас генераторный электрод сверху? А то если он с низу, то работает хуже (на просыхание верхнего слоя слабо реагирует). Программу развивать буду. Но попозже. Надо хоть какой-нибудь комплект себе тоже спаять. Я свои датчики с МК все распаял. Мне вот не дает покоя идея воткнуть МК вместо генератора на логике, цена позволяет и на ножке выход генератора имеется. Пока еще в раздумьях. Да и OLED дисплеи еще не приехали. А сенсоры на всякий случай на 16 МГц тестирую. Я, кстати, полимерную глину проверял. Из нее можно монолитный корпус смастерить. Лучше подойдет Fimo Hard - она как замазка, после запекания достаточно крепкий и герметичный корпус получается.



#468 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 06 January 2014 - 18:29

Николай, хороший комплектик получился :) У вас генераторный электрод сверху? А то если он с низу, то работает хуже (на просыхание верхнего слоя слабо реагирует).

Так электрод только генераторный и подпаян. На платке сенсора есть квадратная площадка для нулевого электрода - если он вдруг потребуется.  

Я, кстати, полимерную глину проверял. Из нее можно монолитный корпус смастерить. Лучше подойдет Fimo Hard - она как замазка, после запекания достаточно крепкий и герметичный корпус получается.

Глину пока не покупал, думаю после припайки проводов термоклеем платы сенсоров залить. И прочно, и герметично, и при необходимости разобрать можно.

#469 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 07 January 2014 - 00:30

"Мне вот не дает покоя идея воткнуть МК вместо генератора на логике" Если на датчике будет контроллер можно сделать его беспроводным :prankster2:

Можно, но вот потребление возрастет... тогда смысл в беспроводном датчике?

Bluetooth модули серии BLE http://www.wireless-.../2011_02_16.php вполне подходят для построения 8 канального датчика с автономным питанием. При этом на максимуме 150м дальность - ток 32 мА, глубокий сон 0,4 мкА. Если просыпаться где нибудь раз в сутки батарейки надолго хватит.



#470 vovka.sv19

vovka.sv19

    Участник

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

Отправлено 07 January 2014 - 00:44

В принципе да, подходят, но вот себестоимость одного датчика...

 

Раз в сутки это мало, если летом будет сильная жара, то почва будет быстро высыхать, так что днем нужно будет включать раз 10, наверное...

А тут уже батарейку нужно потолще, да и подобрать стойкую к жаре.

 

Лично я склоняюсь к проводам: дешевле датчики, не надо заморачиваться индивидуальным питанием, опрашивай датчики хоть каждую секунду :i-m_so_happy:



#471 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 07 January 2014 - 15:28

Мне беспроводные делать бессмысленно. У меня на каждой грядке по электромагнитному клапану на полив стоит. Так что провод по любому тянуть надо, поэтому и экономичными датчики делать особого смысла нет, все равно клапан не мало потребляет, а открывать его надо силовым ключом на датчике. В общем лучше всего в моем случае - один датчик на МК - одна грядка.  Во всех других случаях получу паутину проводов. А вот поставить несколько сенсоров на одну грядку (подключенных к одному датчику) - можно. Тут могут как раз и пригодиться последние наработки. 

 

Одновременно обдумываю идею автономного датчика  на МК с OLED дисплеем, кнопками и приемлемым дизайном, чтобы в горшок не стыдно поставить.



#472 oduvan

oduvan

    Участник

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

Отправлено 07 January 2014 - 17:53

Попробовал поменять R2 в схеме на логике.

 

R2=0 - на воздухе 2.4В  правда измерительные свойства ухудшились сильно)) - примерно как с одним электродом

R2=1К - на воздухе 2.1В

 

Вообщем думаю что не стоит для меня менять R2.

Что лучше в таком случае?

Понизить опорное напряжение или поднять напряжение питания?



#473 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 07 January 2014 - 18:31

Сергей, я вот как-то не пойму для чего поднимать напряжение, измеряемое на выходе? Это же просто показатель режима работы генератора и измерительной цепи. Как только напряжение начинает падать без нагрузки (без электродов), можно предположить, что либо генератор, либо выпрямительные диоды, либо разводка платы на пределе возможностей. Разрядность АЦП все равно позволит измерить влажность точнее, чем погрешность датчика. Я имею. в виду то, что погрешность измерения влажности больше зависит от положения и конструкции датчика, чем от разрядности АЦП. Здесь все достаточно условно.

 


Спасибо!
 У меня просто паранойа сделать максимальную дельту на выходе)))   Буду теперь проводить полевые испытания.  Воткну датчик на 555 и на логике в один горшок)

 

Сергей, пожалуйста :)

Для меня дельта, это Ua / Uw.

где:

  Ua - напряжение на воздухе

  Uw - напряжение в воде

 

Чем больше - тем лучше. Главное за пределы АЦП не упасть. Хотя мы же умеем усиливать напряжение? ;)



#474 oduvan

oduvan

    Участник

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

Отправлено 07 January 2014 - 21:14

Для меня дельта, это Ua / Uw.

 

Для меня тоже)))

Заметил вот что. Датчик питается у меня от ардуино а на нем 4.3 в.

Ардуино в свою очередь питается от юсб компа в нем, как оказалось с трудом 4.4 в.

По мануалу ардуино надо питать от 6 до 20в чтоб на выходе было 5в.

Завтра попробую внешний источник питания.

 

Постоянное напряжение в моем воображении усиливается  dc-dc преобразователями :umnik: ))



#475 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 08 January 2014 - 09:34

Сергей, проще всего взять 12В от компа, от разъема Molex (стандартный разъем питания всяких устройств) где "черный - земля" а "желтый + 12В

 

А усиливать напряжение  с легко контролируемым коэффициентом усиления - операционный усилитель.

DC-DC не из той песни (либо хорошая шутка) :)



#476 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 08 January 2014 - 13:35

Попробовал поменять R2 в схеме на логике.   R2=0 - на воздухе 2.4В  правда измерительные свойства ухудшились сильно)) - примерно как с одним электродом   R2=1К - на воздухе 2.1В   Вообщем думаю что не стоит для меня енять R2.   Что лучше в таком случае?   Понизить опорное напряжение или поднять напряжение питания?

Сергей, на ардуине довольно легко понизить опорное напряжение до 3,3в - там уже имеется такой вывод. С него подаете на ref через резистор 4,7к.

#477 oduvan

oduvan

    Участник

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

Отправлено 08 January 2014 - 15:24

Сергей, на ардуине довольно легко понизить опорное напряжение

Ага с опорным напряжением на ардуино разобрался вроде спасибо!
 
Только не получилось опорное напряженте 1,1в с функцией analogReference(INTERNAL) на ардуино мега, но думаю
это из за контроллера 1280 в мануале про эту функцию написано (встроенное опорное напряжение 1.1 В на микроконтроллерах ATmega168 и ATmega328, и 2.56 В на ATmega8.)
С параметром EXTERNAL все вроде понял)

А усиливать напряжение с легко контролируемым коэффициентом усиления - операционный усилитель.
DC-DC не из той песни (либо хорошая шутка) :)

К сожалению не шутка :embarassed: в силу моего не профессианализма((
Прошу понять и простить :embarassed:

#478 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 09 January 2014 - 23:02

Николай, так вы все-таки решили горшки на общую шину посадить? Или что-то более хитрое придумали?

Игорь, в горшках пока не испытывал. Пробовал просто в банку с водой опускать генераторный электрод - вроде показывает. Надо будет в реальных условиях потестировать, а ежели не пойдет второй электрод подпаять секундное дело.



#479 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 10 January 2014 - 00:21

Николай, без минусового электрода есть перманентная проблема в скачке показаний если горшок руками трогать. Уже как только не пробовал, результат всегда один. Только если почва сухая, тогда показания почти не прыгают. На данный момент у меня лучше всего работает вариант с двумя медными трубками во фломастере, причем внизу трубка подключенная к минусовому электроду, а сверху к генератору. Длина верхней трубки 3.5 см, а нижней около 5 см. Если погрузить фломастер в почву так, что срез верхней трубки вровень с почвой, то датчик очень хорошо чувствует просыхание верхнего слоя почвы (примерно на длину верхнего электрода), а потом показания меняются намного медленнее. Момент необходимости полива тоже можно определить программно, без калибровки. Т.е. сенсор можно сконфигурировать на определенную критичную глубину просыхания. Сейчас вот делаю генератор для размещения в колпачке из под фломастера. Потом буду делать контроллер на четыре датчика, как раз OLED дисплеи приехали. Для огорода меня вполне устраивает идея установки одного контроллера на грядку с четырьмя датчиками, настроенными на определенную глубину просыхания. Четыре датчика, установленные в разные места грядки, позволят усреднять показания и даже выявить неудачно установленные датчики. Решил сделать всего один аналоговый вход на который все датчики нагружены и коммутировать подачей питания (управлять разрешением стабилизатора 2981). Наверное сопротивление резистора нагрузки в стоковом повторителе нужно раза в два - три увеличить.

#480 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 10 January 2014 - 00:35

Николай, без минусового электрода есть перманентная проблема в скачке показаний если горшок руками трогать. Уже как только не пробовал, результат всегда один. Только если почва сухая, тогда показания почти не прыгают.

Игорь, у меня частота генератора меньше и соответственно поменьше зона измерения. Показания начинают меняться при поднесении руки где то на 4-5см к электроду. Предполагаю, если не втыкать близко к краю горшка сильно скакать не должно. Со временем потестирую.

Решил сделать всего один аналоговый вход на который все датчики нагружены и коммутировать подачей питания (управлять разрешением стабилизатора 2981). Наверное сопротивление резистора нагрузки в стоковом повторителе нужно раза в два - три увеличить.

При такой конструкции сенсоры друг друга шунтировать будут, я на разные входы развел. И еще пришлось подтянуть их 100к к земле, а то при отсоединенном сенсоре показания плавают в зависимости от показаний подключенных. Я так понимаю внутренний измерительный конденсатор АЦП очень долго разряжается без внешних цепей.



Темы с аналогичным тегами приборы

Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей

Copyright © 2024 homecitrus.ru
 

Яндекс цитирования