Перейти к содержимому

 

Фотография

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

приборы

  • Закрытая тема Тема закрыта
Сообщений в теме: 743

#481 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 10 January 2014 - 13:17

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.

 

Если в горшке будет влажная почва, то показания ощутимо прыгать будут все равно. Тут похоже дело не в размере зоны измерения. 

 

 

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.

 

Датчики однотипные, со стоковым повторителем на выходе. Просто резисторы нагрузки получатся подключенными параллельно друг к другу.  Поэтому и хотел номинал увеличить. Можно конечно вообще без них, установить на входе АЦП только, но тогда датчик перестанет самостоятельно нормально работать. Дополнительного шунтирования не должно появиться. Нет питания - транзистор закрыт. А питание подается одновременно только на один датчик. Или я что-то упустил?



#482 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 10 January 2014 - 23:18

Дополнительного шунтирования не должно появиться. Нет питания - транзистор закрыт. А питание подается одновременно только на один датчик. Или я что-то упустил?

Игорь, тут проверять надо. Запитка сенсора пойдет по выходу на сток напряжение не поступает, а что там на затворе в таком случае будет? Вдруг полевик откроется?

#483 matievski

matievski

    Ветеран форума

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 2435 сообщений
  • Меня зовут:Дмитрий
  • Пол:
  • Город:Ливингстон, США
  • Коллекция:посмотреть

Отправлено 12 January 2014 - 04:52

Такой вопрос:

Использую бирки для растений, вырезанные из алюминиевых банок из под кока колы. Ручка на них пишет даже если она не пишет. Проблема начинается через год, когда бирка сидя наполовину в земле полностью отгнивает при контакте с солями удобрений (долгорастворимые шарики).
Как долго будут работать сенсоры с таким тонким алюмииевым напылением, солями вокруг и присутствием тока? Ведь соли минерализуются именно на поверхнсти почвы. Глядя на свои бирки думаю и полгода не протянут, а бирки то сделаны из толстого алюминия. Какой среднестатистический срок жизни сенсоров ардуино (из практики, а не с гарантий производителя)?  У кого есть опыт?

 

Может лучше использовать толстые гвозди?



#484 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 12 January 2014 - 11:31

... Может лучше использовать толстые гвозди?

Я так понимаю речь идет про сенсоры которые на ebay продаются (в виде буквы П которые). http://www.ebay.com/...=item5660146d64 Только у них напыление не алюминиевое. Или речь идет про другие сенсоры? Я сначала такие использовал, потом перестал, но из горшка не вытащил. Через пару месяцев, при попытке извлечь из почвы, отвалился разъем, сгнил. Видимо я сенсор случайно глубже воткнул, чем положено. А вот поверхность сенсора выглядит нормально. Гвозди, конечно, тоже вариант, но лучше что-то покрытое серебром или из нержавейки. PS: а лучше все-же перейти на датчики с изолированными электродами. У контактного метода куча серьезных минусов. Например внесение удобрений сбивает калибровку.

#485 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 12 January 2014 - 22:09

Дмитрий, то что продают китайцы - медная фольга. А какие сенсоры продаются у вас? Я уже больше года назад отказался от активных сенсоров.

Я их еще не покупал , пока присматриваюсь к тому что у нас на иБэе есть но вот смущает меня контакт металла с минераллами в почве от удобрений... Гвозди из нержавейки или гальванизированые как то долговечнее будет. А то что на иБэе продаётся похоже так, на один раз побаловаться?

Дмитрий, контакт с почвой совсем не желателен. Даже если электроды будут из нержавейки или угля, как у меня на датчике первой версии, структура почвы под действием электрического тока будет изменяться. В результате долговременная стабильность сенсора будет невысока. Процессы напоминают происходящие в аккумуляторе.... В последних датчиках у меня стоят медные проводники 1мм в диаметре в пвх изоляции. После отрезания куска провода оболочка чуть сдвигается и оголившийся участок припаивается к плате сенсора. обратный конец заливается термоклеем. Таким образом получаем дешевый изолированный электрод.



#486 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 13 January 2014 - 00:36

Дмитрий, я полностью поддерживаю Николая в необходимости использования изолированных электродов. Даже дело не в качестве продаваемых на ebay сенсорах, а в принципе измерения влажности. Контактный метод больше пригоден для определения сухо-мокро, и только с большой натяжкой для определения необходимости полива растений. Дело в том, что контактный сенсор очень сильно реагирует на наличие влаги в любом месте сенсора. Другими словами, если где-то есть тонкий слой влажной почвы, соединяющий два электрода контактного сенсора, он (датчик) будет показывать, что почва влажная, даже если остальные 99% почвы будет полностью сухой. Несколько слов в защиту контактных сенсоров. Их можно использовать, но придерживаться пары правил. 1. Никогда не устанавливать электроды в почву глубоко. Не глубже максимально допустимой глубины просыхания. 2. Использовать переменное напряжение для контроля диэлектрической проницаемости почвы, а не пытаться замерить сопротивление почвы постоянному току. 3. Если датчик контролирует полив, то поливать в течении заданного времени, а не до тех пор пока датчик покажет, что почва влажная.

 

Спасибо большой за исчерпывающий ответ! Всё уяснил. Всё логично.


#487 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 13 January 2014 - 14:43

Ну вот и получилось засунуть генератор в колпачок от фломастера. Даже работает :)

 

Прикрепленный файл  gen_slim.jpg   43.84К   5 Количество загрузок:

 

При питании от 12 В постепенно греется, но я вывел сигнал разрешения от стабилизатора, так что с этим проблем не будет. Частота получилась немного выше 16МГц, наверное из-за компактности монтажа. Конденсатор на стабилизатор поставил танталовый, размер у них не стандартный и паять неудобно. Надо попробовать обычный и немного изменить компоновку, паять не везде удобно.

 

Теперь надо нарастить парк датчиков и можно делать контроллер.

 

 

PS: Николай, может создать вспомогательную тему куда выкладывать схемы, печатки, описания, вспомогательные программы и т.д? А то здесь все как-то в перемешку и трудно найти что-то конкретное.

 



#488 Edonis

Edonis

    Новичок

  • Пользователи
  • Pip
  • 6 сообщений
  • Меня зовут:Aleks

Отправлено 13 January 2014 - 18:29

Я так понимаю речь идет про сенсоры которые на ebay продаются (в виде буквы П которые).  Через пару месяцев, при попытке извлечь из почвы, отвалился разъем, сгнил.

Могу завтра сфотографировать такие эллеутроды в разной степени износа... умирают довольно быстро месяца за три...

 

Алекс, там действительно аллюминий?

У меня сенсоры Мoisture Sensor там медная фольга .... С удобрениями седаеются примерно за 3 месяца.

#489 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 13 January 2014 - 23:31

У меня сенсоры DFrobot Мoisture Sensor там медная фольга .... С удобрениями седаеются примерно за 3 месяца.

Алекс, все логично, при запитке электродов постоянным током происходит всем известный со школы физико-химический процесс. Если использовать переменный ток, то электроды прослужат в несколько раз дольше. DFrobot Мoisture Sensor - тот же Колосс на глиняных ногах (голова умная без ног :) Николай, у меня есть некоторые возможности организации нормального хостинга. Если бы только кто-то занялся сайтом...

#490 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 14 January 2014 - 12:37

Испытал новую конструкцию. На всякий случай схема.

Прикрепленный файл  hm_sens_hf_slim_wd.jpg   56.18К   10 Количество загрузок:

 

И график, полученный в результате испытаний.

Прикрепленный файл  sens_diag.jpg   42.74К   10 Количество загрузок:

 

Сенсор погружал в воду и снимал показания. Если использовать сосуд малого диаметра, то можно получить одинаковые показания в воде и в политой почве. У меня как раз так и получилось, т.е. и в воде и в политой почве напряжение на выходе ~ 0.4 В. 

 

Под графиком видна конструкция сенсора, генераторный электрод сверху. На самом графике видно, что сенсор измеряет влажность только в верхнем слое почвы с толщиной, соответствующей длине генераторного электрода. Как раз то - что нужно.



#491 Edonis

Edonis

    Новичок

  • Пользователи
  • Pip
  • 6 сообщений
  • Меня зовут:Aleks

Отправлено 14 January 2014 - 16:58

Алекс, там действительно аллюминий?


Ну для начала я хотел перехитрить химию но не вышло, на своем опыте убедился что электроды умирают быстро их использовать не удобно.... попробуем вариант 3.2 от Николая. Уже собрал осталось порошить...

Прикрепленные файлы

  • Прикрепленный файл  IMG_2464.jpg   113.66К   5 Количество загрузок:


#492 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 14 January 2014 - 18:14

Если бы только кто-то занялся сайтом...

Ну если только простенький на конструкторе TurboSite по своим схемкам могу соорудить. Игорь, раздел по управляющей программе хорошо бы вам написать.

#493 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 14 January 2014 - 19:06

Николай, напишу конечно. А вот по поводу сайта, можно что-то готовое взять, где можно публиковать статьи. У меня, кстати, есть выделенный IP и нормальные сервера, вот только назначение у них несколько другое. В общем, надо подумать.  

Алекс, там действительно аллюминий?

Судя по цвету окисления - не алюминий. Разве что какое-то напыление, которое облезло.



#494 matievski

matievski

    Ветеран форума

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 2435 сообщений
  • Меня зовут:Дмитрий
  • Пол:
  • Город:Ливингстон, США
  • Коллекция:посмотреть

Отправлено 15 January 2014 - 07:18

Разьедает сильно! Видел на других сайтах народ заключает электроды в гипсовые колбы. Влагу гипс проводит, правда сам он не долговечен... Диаметр таких гипсовых столбиков что то около 2-3 см. На сколько гипс продлит их срок работы незнаю...



#495 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 15 January 2014 - 19:01

Гипсовые датчики используют уже лет 60 для малозасоленных почв. Естественно в таком датчике очень большая инерционность. Сейчас уже появились в продаже усовершенствованные датчики такого типа (Granular Matrix Sensors) электроды в таком датчике вместо гипса окружает материал в виде водопоглощающих гранул в мешке из специальной мембраны. Все это помещено в перфорированный корпус из стали или ПВХ. Такая конструкция обеспечивает более длительный срок службы датчиков, более быстрый отклик и более точные измерения.

#496 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 15 January 2014 - 21:21

Все-таки контактные сенсоры выглядят пережитком прошлого. Надо бы побыстрее прототипы обкатывать, а то мучаются люди :) Николай, я тут подумал, что нет смысла делать электроды датчиков такими длинными. По крайней мере генераторный электрод следует укоротить. Какой смысл измерять влажность в глубине горшка? Понятно, что там почва всегда влажная (если только не какой-то форс-мажор). И нижние слои почвы будут постоянно шунтировать электроды уменьшая чувствительность датчика в целом. Генераторный электрод можно делать в два раза короче, а чтобы не потерять чувствительность, можно сделать их два. Например вот так. Прикрепленный файл  sens_3s.jpg   45.94К   6 Количество загрузок: Между делом проверил эту конструкцию на нескольких горшках, которые пора поливать было. Даже без всяких измерений сразу зметил, что датчик реагирует намного резче (раза в три) на разницу между сухим (относительно сухим :)) и политым горшком.

 

Игорь, мысль хорошая. Еще бы график снять в воде...


#497 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 17 January 2014 - 11:00

Игорь, мысль хорошая. Еще бы график снять в воде...

Я сейчас занят сайтом, решил поместить туда всю историю начиная с 1 версии и даже недорожденную 1-Wire версию.

 

 

Николай, график практически такой-же, и дельта тоже. Только глубина измеряемого слоя в два раза меньше.

 

Сайт - дело правильное. Ждем результатов....

 

А я тут пока тоже комплект мастерю. Сейчас вот такой результат.

 

Прикрепленный файл  ctl_and_sens.jpg   55.09К   8 Количество загрузок:

 

У контроллера на борту все как и раньше. Стабилизатор 3V3, RS485, два силовых ключа и МК STM8L152. Добавил только OLED дисплей 0.96" и три кнопки. Конструкцию сенсоров решил не менять, оставил "фломастерный" вариант.



#498 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 17 January 2014 - 18:35

Я сейчас занят сайтом, решил поместить туда всю историю начиная с 1 версии и даже недорожденную 1-Wire версию.
 
Пока сайт на бесплатном разместил: http://gygrosensor.ucoz.ru/



Николай, с почином :)



#499 vovka.sv19

vovka.sv19

    Участник

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

Отправлено 17 January 2014 - 20:01

Пока сайт на бесплатном разместил: http://gygrosensor.ucoz.ru/

 
 
А сюда можно? http://tehnovilla.sv19.com/

 

 

Спасибо Игорь, жду от вас статью по управляющей программе. :)


#500 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 18 January 2014 - 08:22

Николай, скоро закончу прошивку для контроллера и потом займусь управляющей программой. Там надо еще обмен по RS485 настроить под все случаи драйверов.

Кстати, вы не пробовали на одном контроллере эмулировать несколько разных? 





Темы с аналогичным тегами приборы

Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей

Copyright © 2024 homecitrus.ru
 

Яндекс цитирования