Korrosionsbestandig jordfugtighedssensor, velegnet til dacha-automatisering. Hjemmelavet, stabil jordfugtighedssensor til automatisk vandingsinstallation Hjemmelavet jordfugtighedssensor lavet af rustfrit stål

Hjemmelavet, stabil jordfugtighedssensor til automatisk vandingsinstallation

Denne artikel er opstået i forbindelse med konstruktionen af ​​en automatisk vandingsmaskine til pleje af indendørs planter. Jeg tror, ​​at selve vandingsmaskinen kan være interessant for DIYer, men nu vil vi tale om jordfugtighedssensoren. https://site/

De mest interessante videoer på Youtube

Prolog.

Inden jeg opfandt hjulet igen, surfede jeg selvfølgelig på internettet.

Fugt sensorer industriel produktion viste sig at være for dyrt, og det lykkedes mig aldrig at finde Detaljeret beskrivelse mindst én sådan sensor. Moden for handel med "pig in pokes", som kom til os fra Vesten, synes allerede at være blevet normen.

Selvom der er beskrivelser af hjemmelavede amatørsensorer på netværket, arbejder de alle efter princippet om at måle jordens modstand mod jævnstrøm. Og de allerførste eksperimenter viste fuldstændig fiasko af sådanne udviklinger.

Faktisk overraskede dette mig ikke rigtig, da jeg stadig husker, hvordan jeg som barn prøvede at måle jordens modstand og fandt i den... elektricitet. Det vil sige, at mikroamperemeternålen registrerede strømmen, der flyder mellem to elektroder, der sidder fast i jorden.

Eksperimenter, der tog en hel uge, viste, at jordens modstand kan ændre sig ret hurtigt, og den kan periodisk stige og derefter falde, og perioden for disse udsving kan være fra flere timer til titusinder af sekunder. Derudover i forskellige blomster potter, jordmodstanden ændrer sig på forskellige måder. Som det viste sig senere, vælger konen en individuel jordsammensætning for hver plante.

Først opgav jeg helt at måle jordmodstand og begyndte endda at bygge en induktionssensor, da jeg fandt en industriel fugtighedssensor på internettet, som blev beskrevet som induktion. Jeg havde tænkt mig at sammenligne frekvensen af ​​referenceoscillatoren med frekvensen af ​​en anden oscillator, hvis spole er placeret på en potte med en plante. Men da jeg begyndte at lave prototyper af enheden, huskede jeg pludselig, hvordan jeg engang kom under "trinspænding". Det fik mig til at lave endnu et eksperiment.

Og faktisk i alle dem, der findes på internettet hjemmelavede strukturer, blev det foreslået at måle jordens modstand mod jævnstrøm. Hvad hvis du prøver at måle modstanden vekselstrøm? Når alt kommer til alt, i teorien, bør urtepotten ikke blive til et "batteri".

Indsamlet den enkleste ordning og testede det straks på forskellige jordarter. Resultatet var opmuntrende. Ingen mistænkelige tendenser til stigende eller faldende resistens blev opdaget, selv inden for flere dage. Efterfølgende blev denne antagelse bekræftet på en fungerende kunstvandingsmaskine, hvis drift var baseret på et lignende princip.

Elektrisk kredsløb af en jordfugtighedstærskelsensor.

Som et resultat af forskning dukkede dette kredsløb op på en enkelt chip. Enhver af de angivne mikrokredsløb kan: K176LE5, K561LE5 eller CD4001A. Vi sælger disse mikrokredsløb for kun 6 øre.

Jordfugtighedssensoren er en tærskelanordning, der reagerer på ændringer i modstanden over for vekselstrøm (korte impulser).

En masteroscillator er samlet på elementerne DD1.1 og DD1.2 og genererer impulser med intervaller på ca. 10 sekunder. https://site/

Adskillelse af kondensatorer C2 og C4. De passerer ikke ind i målekredsløbet D.C. som jorden genererer.

Modstand R3 indstiller responstærsklen, og modstand R8 giver hysterese af forstærkeren. Trimmermodstand R5 indstiller den initiale bias ved indgang DD1.3.

Kondensator C3 er en anti-interferens kondensator, og modstand R4 bestemmer den maksimale indgangsmodstand for målekredsløbet. Begge disse elementer reducerer sensorens følsomhed, men deres fravær kan føre til falske alarmer.

Du bør heller ikke vælge en mikrokredsløbsforsyningsspænding lavere end 12 Volt, da dette reducerer enhedens reelle følsomhed på grund af et fald i signal-støj-forholdet.

Opmærksomhed!

Jeg ved ikke, om langvarig udsættelse for elektriske impulser kan have nogen effekt skadelige virkninger på planter. Denne ordning blev kun brugt på udviklingsstadiet af kunstvandingsmaskinen.

Til at vande planterne brugte jeg et andet kredsløb, som kun genererer en kort måleimpuls om dagen, tidsindstillet til at falde sammen med tidspunktet for vanding af planterne.

Tilslut en Arduino med en FC-28 Jordfugtighedssensor for at registrere, hvornår din jord under dine planter har brug for vand.

I denne artikel skal vi bruge FC-28 Soil Moisture Sensor med Arduino. Denne sensor måler det volumetriske vandindhold i jorden og giver os fugtniveauet. Sensoren giver os analoge og digitale data som output. Vi vil forbinde det i begge tilstande.

Jordfugtighedssensoren består af to sensorer, der bruges til at måle det volumetriske vandindhold. To sonder tillader en strøm at passere gennem jorden, hvilket giver en modstandsværdi, der i sidste ende måler fugtværdien.

Når der er vand, vil jorden lede mere elektricitet, hvilket betyder, at der bliver mindre modstand. Tør jord er en dårlig leder af elektricitet, så når der er mindre vand, leder jorden mindre elektricitet, hvilket betyder, at der vil være mere modstand.

FC-28-sensoren kan tilsluttes i analog og digital tilstand. Først forbinder vi den i analog tilstand og derefter i digital tilstand.

Specifikation

FC-28 Jordfugtighedssensor specifikationer:

• indgangsspænding: 3,3–5V
• udgangsspænding: 0–4,2V
• indgangsstrøm: 35mA
• udgangssignal: analog og digital

Pinout

FC-28 jordfugtighedssensoren har fire kontakter:

• VCC: strøm
• A0: analog udgang
• D0: digital udgang
• GND: jord

Modulet indeholder også et potentiometer, der indstiller tærskelværdien. Denne tærskelværdi vil blive sammenlignet på komparatoren LM393. LED'en vil signalere os en værdi over eller under tærsklen.

Analog tilstand

For at tilslutte sensoren i analog tilstand skal vi bruge sensorens analoge udgang. FC-28 jordfugtighedssensoren accepterer analoge udgangsværdier fra 0 til 1023.

Luftfugtighed måles i procent, så vi vil sammenligne disse værdier fra 0 til 100 og derefter vise dem på den serielle monitor. Du kan installere forskellige betydninger fugt og tænd og sluk for vandpumpen i henhold til disse værdier.

Elektrisk diagram

Tilslut FC-28 jordfugtighedssensoren til Arduino som følger:

• VCC FC-28 → 5V Arduino
• GND FC-28 → GND Arduino
• A0 FC-28 → A0 Arduino

Kode til analog udgang

Til den analoge udgang skriver vi følgende kode:

Int sensor_pin = A0; int output_værdi ; void setup() ( Serial.begin(9600); Serial.println("Læser fra sensoren ..."); delay(2000); ) void loop() ( output_value= analogRead(sensor_pin); output_value = map(output_value) ,550,0,0,100); Serial.print("Mositure: "); Serial.print(output_value); Serial.println("%"); delay(1000); )

Kodeforklaring

Først og fremmest definerede vi to variable: en til at holde kontakten af ​​jordfugtighedssensoren og en anden til at holde sensorens output.

Int sensor_pin = A0; int output_værdi ;

I opsætningsfunktionen er kommandoen Serial.begin(9600) vil hjælpe med kommunikationen mellem Arduino og seriel skærm. Herefter udskriver vi "Læsning fra sensoren..." på det normale display.

Void setup() ( Serial.begin(9600); Serial.println("Læser fra sensoren ..."); delay(2000); )

I loop-funktionen vil vi aflæse værdien fra sensorens analoge udgang og gemme værdien i en variabel output_værdi. Vi vil derefter sammenligne outputværdierne fra 0-100, fordi luftfugtighed måles i procent. Når vi tog aflæsninger fra tør jord, var sensorværdien 550, og i våd jord var sensorværdien 10. Vi korrelerede disse værdier for at få fugtværdien. Derefter udskrev vi disse værdier på den serielle monitor.

void loop() ( output_value= analogRead(sensor_pin); output_value = map(output_value,550,10,0,100); Serial.print("Mositure: "); Serial.print(output_value); Serial.println("%") ; forsinkelse(1000); )

Digital tilstand

For at tilslutte FC-28 jordfugtighedssensoren i digital tilstand, vil vi forbinde sensorens digitale udgang til den digitale pin på Arduino.

Sensormodulet indeholder et potentiometer, som bruges til at indstille tærskelværdien. Tærskelværdien sammenlignes derefter med sensoroutputværdien ved hjælp af LM393 komparatoren, som er placeret på FC-28 sensormodulet. LM393-komparatoren sammenligner sensoroutputværdien og tærskelværdien og giver os derefter outputværdien gennem en digital pin.

Når sensorværdien er større end tærskelværdien, vil den digitale udgang give os 5V og sensor-LED'en vil lyse. Ellers, når sensorværdien er mindre end denne tærskelværdi, vil 0V blive transmitteret til den digitale pin, og LED'en vil ikke lyse.

Elektrisk diagram

Tilslutningerne til FC-28 jordfugtighedssensor og Arduino i digital tilstand er som følger:

• VCC FC-28 → 5V Arduino
• GND FC-28 → GND Arduino
• D0 FC-28 → Pin 12 Arduino
• LED positiv → Pin 13 Arduino
• LED minus → GND Arduino

Kode til digital tilstand

Koden for digital tilstand er nedenfor:

Int led_pin =13; int sensor_pin =8; void setup() ( pinMode(led_pin, OUTPUT); pinMode(sensor_pin, INPUT); ) void loop() ( if(digitalRead(sensor_pin) == HIGH)( digitalWrite(led_pin, HIGH); ) else ( digitalWrite(led_pin, LAV); forsinkelse(1000); ) )

Kodeforklaring

Først og fremmest har vi initialiseret 2 variabler til at forbinde LED-pinden og sensorens digitale pin.

Int led_pin = 13; int sensor_pin = 8;

I opsætningsfunktionen erklærer vi LED-stiften som en output-pin, fordi vi vil tænde LED'en gennem den. Vi erklærede sensorpinden som en inputpin, fordi Arduino modtager værdier fra sensoren gennem denne pin.

Void setup() ( pinMode(led_pin, OUTPUT); pinMode(sensor_pin, INPUT); )

I loop-funktionen læser vi fra sensorudgangen. Hvis værdien er højere end tærskelværdien, tændes LED'en. Hvis sensorværdien er under tærskelværdien, slukker indikatoren.

Void loop() ( if(digitalRead(sensor_pin) == HIGH)( digitalWrite(led_pin, HIGH); ) else ( digitalWrite(led_pin, LOW); delay(1000); ) )

Dette afslutter den indledende lektion om at arbejde med FC-28-sensoren til Arduino. Vellykkede projekter til dig.

En jordfugtighedssensor hjælper dig med at slippe af med monotont gentagne arbejde, og en jordfugtighedssensor hjælper dig med at undgå overskydende vand - det er ikke så svært at samle en sådan enhed med dine egne hænder. Fysikkens love kommer gartneren til hjælp: fugt i jorden bliver en leder af elektriske impulser, og jo mere der er, jo lavere modstand. Når fugtigheden falder, øges modstanden, og dette hjælper med at spore optimal tid glasur.

Jordfugtfølerens design består af to ledere, der er forbundet med en svag energikilde; en modstand skal være til stede i kredsløbet. Efterhånden som mængden af ​​fugt i mellemrummet mellem elektroderne stiger, falder modstanden, og strømmen øges.

Fugten tørrer - modstanden stiger, strømmen falder.

Da elektroderne vil være i et fugtigt miljø, anbefales det at tænde dem via en nøgle for at reducere de ødelæggende virkninger af korrosion. I sædvanlig tid systemet er slukket og begynder kun at kontrollere fugtigheden ved at trykke på en knap.

Jordfugtighedssensorer af denne type kan installeres i drivhuse - de giver kontrol over automatisk vanding, så systemet kan fungere uden menneskelig indgriben overhovedet. I dette tilfælde vil systemet altid være i funktionsdygtig stand, men elektrodernes tilstand skal overvåges, så de ikke bliver ubrugelige på grund af korrosion. Lignende enheder kan installeres på havebede og græsplæner i det fri - de giver dig mulighed for øjeblikkeligt at få de nødvendige oplysninger.

I dette tilfælde viser systemet sig at være meget mere nøjagtigt end simpelt taktil fornemmelse. Hvis en person anser jorden for at være helt tør, vil sensoren vise op til 100 enheder jordfugtighed (når den vurderes i decimalsystemet), umiddelbart efter vanding stiger denne værdi til 600-700 enheder.

Efter dette vil sensoren give dig mulighed for at overvåge ændringer i fugtindholdet i jorden.

Hvis sensoren er beregnet til at blive brugt udendørs, tilrådes det omhyggeligt at forsegle dens øvre del for at forhindre informationsforvrængning. For at gøre dette kan den belægges med vandtæt epoxyharpiks.

Sensordesignet er samlet som følger:

• Hoveddelen er to elektroder, hvis diameter er 3-4 mm, de er fastgjort til en base lavet af tekstolit eller andet materiale beskyttet mod korrosion.
• I den ene ende af elektroderne skal du skære en tråd, på den anden side er de lavet spidse for mere bekvem nedsænkning i jorden.
• Der bores huller i printpladen, hvori elektroderne er skruet, de skal fastgøres med møtrikker og skiver.
• Udgående ledninger skal placeres under skiverne, hvorefter elektroderne isoleres. Længden af ​​elektroderne, der skal nedsænkes i jorden, er ca. 4-10 cm, afhængigt af den anvendte beholder eller åbne seng.
• For at betjene sensoren kræves en strømkilde på 35 mA; systemet kræver en spænding på 5V. Afhængigt af mængden af ​​fugt i jorden vil området for det returnerede signal være 0-4,2 V. Modstandstab vil demonstrere mængden af ​​vand i jorden.
• Jordfugtighedssensoren er forbundet via 3 ledninger til mikroprocessoren, til dette formål kan du for eksempel købe Arduino. Controlleren giver dig mulighed for at forbinde systemet til en buzzer for at afgive et signal, når jordfugtighed falder for meget, eller til en LED, lysstyrken af ​​belysningen vil ændre sig med ændringer i driften af ​​sensoren.

Det her hjemmelavet enhed kan blive en del af automatisk vanding i Smart Home-systemet, for eksempel ved brug af MegD-328 Ethernet-controlleren. Webgrænsefladen viser fugtighedsniveauet i et 10-bit system: området fra 0 til 300 indikerer, at jorden er helt tør, 300-700 - der er fugt nok i jorden, mere end 700 - jorden er våd og ingen vanding er påkrævet.

Designet, der består af en controller, relæ og batteri, fjernes i ethvert passende hus, som enhver plastboks kan tilpasses til.

Derhjemme vil det være meget enkelt at bruge en sådan fugtighedssensor og samtidig pålideligt.

Anvendelsen af ​​en jordfugtighedssensor kan være meget forskelligartet. De bruges oftest i automatiske vandingssystemer og manuel vanding af planter:

1. De kan sættes i urtepotter, hvis planterne er følsomme over for vandstanden i jorden. Hvis vi taler om For sukkulenter, såsom kaktusser, er det nødvendigt at vælge lange elektroder, der vil reagere på ændringer i fugtighedsniveauer direkte ved rødderne. De kan også bruges til andre skrøbelige planter. Tilslutning til en LED giver dig mulighed for præcist at bestemme, hvornår det er tid til at udføre.
2. De er uundværlige til at organisere vanding af planter. Efter et lignende princip monteres også luftfugtighedssensorer, som er nødvendige for at sætte plantesprøjtesystemet i drift. Alt dette vil give dig mulighed for automatisk at sikre vanding af planter og et normalt niveau af atmosfærisk luftfugtighed.
3. På dachaen vil brugen af ​​sensorer give dig mulighed for ikke at huske tidspunktet for vanding af hver seng; elektroteknik selv vil fortælle dig om mængden af ​​vand i jorden. Dette vil forhindre overvanding, hvis det for nylig har regnet.
4. Brugen af ​​sensorer er meget praktisk i nogle andre tilfælde. For eksempel vil de give dig mulighed for at kontrollere jordfugtighed i kælderen og under huset nær fundamentet. I en lejlighed kan den installeres under vasken: Hvis røret begynder at dryppe, vil automatikken straks rapportere dette, og oversvømmelse af naboer og efterfølgende reparationer kan undgås.
5. En simpel sensorenhed giver dig mulighed for fuldt ud at udstyre alle problemområder i dit hjem og have med et advarselssystem på få dage. Hvis elektroderne er lange nok, kan de bruges til at kontrollere vandstanden, for eksempel i et kunstigt lille reservoir.

At lave din egen sensor vil hjælpe dig med at udstyre dit hjem med et automatisk kontrolsystem til minimale omkostninger.

Fabriksfremstillede komponenter kan nemt købes via internettet eller i en specialiseret butik; de fleste af enhederne kan samles af materialer, der altid kan findes i hjemmet hos en elektroingeniørentusiast.

Mere information kan findes i videoen.

Ikke alle ejere af haver og køkkenhaver har mulighed for at passe deres beplantning hver dag. Uden rettidig vanding kan du dog ikke regne med en god høst.

Løsningen på problemet bliver automatisk system, hvilket giver dig mulighed for at sikre, at jorden på dit websted bevarer den nødvendige grad af fugt under hele dit fravær. Hovedkomponenten i enhver automatisk vanding er jordfugtighedssensoren.

Koncept af en fugtighedssensor

Fugtsensoren har også andre navne. Det kaldes en fugtmåler eller fugtighedssensor.

Som det kan ses på billedet af jordfugtighedssensorer, er en sådan enhed en enhed bestående af to ledninger forbundet til en svag kilde til elektricitet.

Når luftfugtigheden mellem elektroderne stiger, falder strømstyrken og modstanden, og omvendt, hvis der ikke er nok vand i jorden, stiger disse indikatorer. Enheden tændes ved blot at trykke på en knap.

Bemærk venligst, at elektroderne vil være i fugtig jord. Derfor anbefales det at tænde enheden gennem nøglen. Denne teknik vil reducere de negative virkninger af korrosion.

Hvorfor er denne enhed nødvendig?

Fugtmålere er installeret ikke kun på åben grund, men også i drivhuse. Styring af vandingstid er, hvad jordfugtighedssensorer bruges til. Du behøver ikke at gøre noget, bare tænd for enheden. Bagefter fungerer det uden din deltagelse.

Gartnere og gartnere bør dog overvåge elektrodernes tilstand, da de kan blive udsat for ætsende nedbrydning og som følge heraf svigte.

Typer af jordfugtighedssensorer

Lad os se på, hvilke typer jordfugtighedssensorer der findes. De er normalt opdelt i:

Kapacitiv. Deres design ligner en luftkondensator. Arbejdet er baseret på en ændring i luftens dielektriske egenskaber afhængigt af dens fugtighed, hvilket medfører en stigning eller et fald i kapaciteten.

Resistiv. Princippet for deres funktion er at ændre modstanden af ​​det hygroskopiske materiale afhængigt af hvor meget fugt det indeholder.

Psykometrisk. Driftsprincippet og designet af sådanne sensorer vil være mere kompliceret. Det er baseret fysisk ejendom varmetab som følge af fordampning. Enheden består af en tør- og en våddetektor. Temperaturforskellen mellem dem bruges til at bedømme mængden af ​​vanddamp i luften.

Forhåbning. Denne type ligner på mange måder den foregående, forskellen er blæseren, som tjener til at pumpe luftblandingen. Aspirationsfugtighedsenheder bruges på steder med svag eller intermitterende luftbevægelse.

Hvilken fugtighedssensor man skal vælge afhænger af hver konkret tilfælde. Valget af enhed er også påvirket af funktionerne i det installerede automatiske vandingssystem og dine økonomiske muligheder.

Materialer, der er nødvendige for selv at lave en sensor

Hvis du beslutter dig for at lave en fugtmåler selv, skal du forberede:

• elektroder med en diameter på 3-4 mm - 2 stk.;
• tekstolit base;
• møtrikker og skiver.

Fremstillingsvejledning

Hvordan laver man en jordfugtighedssensor med egne hænder? Her er en hurtig tutorial:

• Trin 1. Fastgør elektroderne til basen.
• Trin 2. Klip tråde i enderne af elektroderne og slib dem med modsatte side for lettere nedsænkning i jorden.
• Trin 3. Vi laver huller i bunden og skruer elektroderne ind i dem. Som fastgørelseselementer brug møtrikker og skiver.
• Trin 4. Vælg de nødvendige ledninger, der passer til skiverne.
• Trin 5. Isoler elektroderne. Vi uddyber dem i jorden med 5 - 10 cm.

Bemærk!

For at sensoren skal fungere, kræves følgende: en strøm på 35 mA og en spænding på 5 V. Til sidst forbinder vi enheden ved hjælp af tre ledninger, som vi forbinder til mikroprocessoren.

Controlleren giver dig mulighed for at kombinere en sensor med en summer. Herefter gives et signal, hvis mængden af ​​fugt i jorden falder kraftigt. Et alternativ til lydsignalet er tændingen af ​​pæren.

En jordfugtsensor er uden tvivl en nødvendig ting på gården. Hvis du har et sommerhus eller en køkkenhave, så sørg for at sørge for at købe det. Desuden behøver du slet ikke købe enheden, da du nemt kan lave den selv.

Billeder af jordfugtighedssensorer

Bemærk!

Bemærk!

Enheden, der måler fugtighedsniveauer, kaldes et hygrometer eller blot en fugtighedssensor. I Hverdagen luftfugtighed er en vigtig parameter, og ofte ikke kun for almindeligt liv, men også til diverse udstyr, og til landbrug (jordfugt) og meget mere.

Især vores velbefindende afhænger meget af graden af ​​luftfugtighed. Særligt følsomme over for fugt er vejrafhængige mennesker, såvel som personer, der lider af hypertension, bronkial astma og sygdomme i det kardiovaskulære system.

Når luften er meget tør, føler selv raske mennesker ubehag, døsighed, kløe og irritation af huden. Tør luft kan ofte forårsage sygdom åndedrætsorganerne, startende med akutte luftvejsinfektioner og akutte luftvejsvirusinfektioner, og ender endda med lungebetændelse.

Hos virksomheder kan luftfugtighed påvirke sikkerheden af ​​produkter og udstyr, og i landbrug klart jordfugtens indflydelse på frugtbarheden osv. Det er her brugen af fugtsensorer - hygrometre.

Nogle tekniske enheder er indledningsvis kalibreret til strengt påkrævet betydning, og nogle gange for at finjustere enheden er det vigtigt at placere præcise værdi fugt i miljø.

Fugtighed kan måles ved flere af de mulige størrelser:

For at bestemme fugtigheden af ​​både luft og andre gasser, udføres målinger i gram per kubikmeter, når man taler om den absolutte værdi af fugt, eller i RH-enheder, når man taler om relativ fugtighed.

Til målt luftfugtighed faste stoffer eller i væsker er målinger som en procentdel af massen af ​​prøverne under undersøgelse egnede.

For at bestemme fugtindholdet i dårligt blandede væsker vil måleenhederne være ppm (hvor mange dele vand er der i 1.000.000 dele af prøvens vægt).

I henhold til driftsprincippet er hygrometre opdelt i:

kapacitive;

resistiv;

termistor;

optisk;

elektronisk.

Kapacitive hygrometre, i deres enkleste form, er kondensatorer med luft som et dielektrikum i mellemrummet. Det er kendt, at luftens dielektriske konstant er direkte relateret til fugtighed, og ændringer i dielektriskes fugtighed fører til ændringer i luftkondensatorens kapacitans.

Mere kompleks mulighed kapacitiv sensor fugt i luftspalten indeholder et dielektrikum, med en dielektricitetskonstant, der kan variere meget under indflydelse af fugt på det. Denne tilgang gør sensorkvaliteten bedre end blot at have luft mellem kondensatorpladerne.

Den anden mulighed er velegnet til at foretage målinger vedrørende vandindholdet i faste stoffer. Objektet, der undersøges, placeres mellem pladerne på en sådan kondensator, for eksempel kan objektet være en tablet, og selve kondensatoren er forbundet til et oscillerende kredsløb og til en elektronisk generator og måles naturlig frekvens det resulterende kredsløb, og den målte frekvens bruges til at "beregne" kapacitansen opnået ved at introducere testprøven.

Utvivlsomt, denne metode har nogle ulemper, f.eks. hvis prøvens fugtighed er under 0,5%, vil den være unøjagtig, desuden skal den målte prøve renses for partikler med høj Dielektrisk konstant Desuden er formen af ​​prøven under måleprocessen også vigtig; den bør ikke ændre sig under undersøgelsen.

Den tredje type kapacitiv fugtighedssensor er det kapacitive tyndfilmshygrometer. Det inkluderer et substrat, hvorpå to kamelektroder er påført. Kamelektroder spiller I dette tilfælde dækningens rolle. Med henblik på temperaturkompensation er der yderligere indført to yderligere temperaturfølere i føleren.

En sådan sensor omfatter to elektroder, der er aflejret på et substrat, og oven på selve elektroderne er påført et lag materiale, som har en ret lav modstand, som dog varierer meget afhængigt af luftfugtighed.

Aluminiumoxid kan være et egnet materiale til enheden. Dette oxid absorberer godt fra ydre miljø vand, mens resistivitet det ændrer sig mærkbart. Som følge heraf vil den samlede modstand af målekredsløbet for en sådan sensor afhænge væsentligt af fugtigheden. Således vil fugtighedsniveauet blive angivet ved mængden af ​​strøm, der flyder. Fordelen ved sensorer af denne type er deres lave pris.

Et termistorhygrometer består af et par identiske termistorer. Lad os forresten huske, at dette er en ikke-lineær elektronisk komponent, hvis modstand stærkt afhænger af dens temperatur.

En af termistorerne inkluderet i kredsløbet er placeret i et forseglet kammer med tør luft. Og den anden er i et kammer med huller, hvorigennem luft med karakteristisk luftfugtighed kommer ind i det, hvis værdi skal måles. Termistorerne er forbundet i et brokredsløb, spænding tilføres en af ​​broens diagonaler, og aflæsninger tages fra den anden diagonal.

I det tilfælde, hvor spændingen ved udgangsterminalerne er nul, er temperaturerne på begge komponenter ens, derfor er luftfugtigheden den samme. Hvis der opnås en ikke-nul spænding ved udgangen, indikerer dette tilstedeværelsen af ​​en fugtighedsforskel i kamrene. Luftfugtigheden bestemmes således ud fra værdien af ​​spændingen opnået under målinger.

En uerfaren forsker kan have et retfærdigt spørgsmål: hvorfor ændres temperaturen på termistoren, når den interagerer med fugtig luft? Sagen er den, at når luftfugtigheden stiger, begynder vand at fordampe fra termistorlegemet, mens kroppens temperatur falder, og jo højere luftfugtigheden er, jo mere intens sker fordampningen, og jo hurtigere afkøles termistoren.

4) Optisk (kondens) fugtighedssensor

Denne type sensor er den mest nøjagtige. Betjeningen af ​​en optisk fugtighedssensor er baseret på et fænomen relateret til begrebet "dugpunkt". I det øjeblik temperaturen når dugpunktet, er gas- og væskefasen i termodynamisk ligevægt.

Så hvis du tager glas og installerer det i et gasformigt miljø, hvor temperaturen på forskningstidspunktet er over dugpunktet, og derefter begynder processen med afkøling af dette glas, så vil vandkondensering ved en bestemt temperaturværdi begynde at dannes på overfladen af ​​glasset, vil denne vanddamp begynde at omdannes til væskefasen. Denne temperatur og det bliver bare dugpunktet.

Så dugpunktstemperaturen er uløseligt forbundet og afhænger af parametre som fugt og tryk i miljøet. Som et resultat, med evnen til at måle tryk og dugpunktstemperatur, vil det være nemt at bestemme fugtigheden. Dette princip tjener som grundlag for driften optiske sensorer fugtighed.

Det enkleste kredsløb af en sådan sensor består af en LED, der lyser spejl overflade. Spejlet reflekterer lyset, ændrer dets retning og dirigerer det til fotodetektoren. I dette tilfælde kan spejlet opvarmes eller køles af speciel enhed høj præcision temperaturkontrol. Ofte er en sådan enhed en termoelektrisk pumpe. Der er selvfølgelig installeret en sensor på spejlet til at måle temperaturen.

Før målinger påbegyndes, indstilles spejltemperaturen til en værdi, der åbenlyst er højere end dugpunktstemperaturen. Dernæst afkøles spejlet gradvist. I det øjeblik, hvor temperaturen begynder at krydse dugpunktet, vil dråber af vand straks begynde at kondensere på overfladen af ​​spejlet, og lysstrålen fra dioden vil bryde på grund af dem, spredes, og dette vil føre til et fald i strømmen i fotodetektorkredsløbet. igennem feedback fotodetektoren interagerer med spejltemperaturregulatoren.

Så baseret på informationen modtaget i form af signaler fra fotodetektoren, vil temperaturregulatoren holde temperaturen på overfladen af ​​spejlet nøjagtigt lig med dugpunktet, og temperatursensoren vil angive temperaturen i overensstemmelse hermed. Med kendt tryk og temperatur kan de vigtigste fugtighedsindikatorer således bestemmes nøjagtigt.

Den optiske fugtighedssensor har den højeste nøjagtighed, uopnåelig af andre typer sensorer, plus fraværet af hysterese. Ulempen er den højeste pris af alle, plus et højt energiforbrug. Derudover er det nødvendigt at sikre, at spejlet er rent.

Funktionsprincippet for en elektronisk luftfugtighedssensor er baseret på at ændre koncentrationen af ​​elektrolyt, der dækker ethvert elektrisk isoleringsmateriale. Der er enheder med automatisk opvarmning knyttet til dugpunktet.

Ofte måles dugpunktet ovenfor koncentreret opløsning lithiumchlorid, som er meget følsomt over for minimale ændringer i luftfugtighed. For maksimal bekvemmelighed er et sådant hygrometer ofte desuden udstyret med et termometer. Denne enhed har høj nøjagtighed og lav fejl. Den er i stand til at måle luftfugtighed uanset den omgivende temperatur.

Simple elektroniske hygrometre er også populære i form af to elektroder, som blot stikkes ind i jorden, og styrer dens fugtighed efter graden af ​​ledningsevne afhængig af netop denne fugtighed. Sådanne sensorer er populære blandt fans, fordi de nemt kan konfigureres automatisk vanding bede eller en blomst i en potte, hvis du ikke har tid til at vande i hånden, eller det ikke er praktisk.

Inden du køber en sensor, skal du overveje, hvad du skal bruge for at måle, relativ eller absolut luftfugtighed, luft eller jord, hvad det forventede måleområde er, om hysterese er vigtig, og hvilken nøjagtighed der er nødvendig. Den mest nøjagtige sensor er optisk. Vær opmærksom på IP-beskyttelsesklassen, driftstemperaturområdet, afhængigt af de specifikke forhold, hvor sensoren skal bruges, om parametrene passer til dig.