Yazlık otomasyona uygun, korozyona dayanıklı toprak nemi sensörü. Otomatik sulama kurulumu için ev yapımı, stabil toprak nemi sensörü Paslanmaz çelikten yapılmış ev yapımı toprak nemi sensörü

05.03.2020

Otomatik için ev yapımı, stabil toprak nemi sensörü sulama tesisatı

Bu makale, bakımı için otomatik bir sulama makinesinin yapımıyla bağlantılı olarak ortaya çıktı. kapalı bitkiler. Sulama makinesinin kendisinin DIYer'ın ilgisini çekebileceğini düşünüyorum ama şimdi toprak nem sensöründen bahsedeceğiz. https://site/

Youtube'daki en ilginç videolar

Önsöz.

Elbette tekerleği yeniden icat etmeden önce internette gezindim.

Nem sensörleri endüstriyel üretimçok pahalı olduğu ortaya çıktı ve asla bulamadım Detaylı Açıklama böyle en az bir sensör. Bize Batı'dan gelen "domuz dürtmesi" ticareti modası çoktan norm haline gelmiş gibi görünüyor.

Ağda ev yapımı amatör sensörlerin açıklamaları bulunsa da hepsi toprağın doğru akıma direncini ölçme prensibiyle çalışıyor. Ve ilk deneyler bu tür gelişmelerin tamamen başarısız olduğunu gösterdi.

Aslında bu beni pek şaşırtmadı, çünkü çocukken toprağın direncini nasıl ölçmeye çalıştığımı ve içinde bulduğumu hala hatırlıyorum... elektrik. Yani mikro ampermetre iğnesi, yere yapıştırılan iki elektrot arasında akan akımı kaydediyordu.

Bir hafta süren deneyler, toprak direncinin oldukça hızlı değişebildiğini, periyodik olarak artıp sonra azalabildiğini ve bu dalgalanmaların süresinin birkaç saatten onlarca saniyeye kadar sürebileceğini gösterdi. Ayrıca farklı şekillerde Çiçek saksıları toprak direnci farklı şekillerde değişir. Daha sonra ortaya çıktığı gibi, eş her bitki için ayrı bir toprak bileşimi seçiyor.

İlk başta toprak direncini ölçmeyi tamamen bıraktım ve hatta internette indüksiyon olarak tanımlanan endüstriyel bir nem sensörü bulduğum için bir endüksiyon sensörü oluşturmaya başladım. Referans osilatörün frekansını, bobini bitkili bir tencereye yerleştirilmiş başka bir osilatörün frekansıyla karşılaştıracaktım. Ancak cihazın prototipini yapmaya başladığımda birdenbire bir zamanlar nasıl "adım voltajına" maruz kaldığımı hatırladım. Bu beni başka bir deney yapmaya teşvik etti.

Ve gerçekten de internette bulunanların hepsinde ev yapımı yapılar Toprağın doğru akıma karşı direncinin ölçülmesi önerildi. Direnci ölçmeye çalışırsanız ne olur? alternatif akım? Sonuçta teorik olarak saksı bir "bataryaya" dönüşmemelidir.

Toplanmış en basit şema ve hemen farklı topraklarda test etti. Sonuç cesaret vericiydi. Birkaç gün içinde bile direncin artması veya azalması yönünde şüpheli bir eğilim tespit edilmedi. Daha sonra bu varsayım, çalışması benzer prensibe dayanan çalışan bir sulama makinesinde doğrulandı.

Toprak nemi eşik sensörünün elektrik devresi.

Yapılan araştırmalar sonucunda bu devre tek çip üzerinde ortaya çıktı. Listelenen mikro devrelerden herhangi biri şunları yapacaktır: K176LE5, K561LE5 veya CD4001A. Bu mikro devreleri sadece 6 kuruşa satıyoruz.

Toprak nemi sensörü, alternatif akıma (kısa darbeler) karşı dirençteki değişikliklere yanıt veren bir eşik cihazıdır.

DD1.1 ve DD1.2 elemanları üzerine, yaklaşık 10 saniyelik aralıklarla darbeler üreten bir ana osilatör monte edilmiştir. https://site/

C2 ve C4 kapasitörlerini ayırma. Ölçüm devresine geçmezler DC toprağın ürettiği.

Direnç R3, yanıt eşiğini ayarlar ve direnç R8, amplifikatörün histerezisini sağlar. Düzeltici direnç R5, DD1.3 girişindeki başlangıç sapmasını ayarlar.

Kondansatör C3, parazit önleyici bir kapasitördür ve direnç R4, ölçüm devresinin maksimum giriş direncini belirler. Bu öğelerin her ikisi de sensörün hassasiyetini azaltır ancak bunların yokluğu yanlış alarmlara yol açabilir.

Ayrıca, 12 Volt'tan daha düşük bir mikro devre besleme voltajı seçmemelisiniz, çünkü bu, sinyal-gürültü oranının azalması nedeniyle cihazın gerçek hassasiyetini azaltır.

Dikkat!

Elektriksel darbelere uzun süre maruz kalmanın herhangi bir etkisi olup olmadığını bilmiyorum zararlı etkiler bitkiler üzerinde. Bu şema yalnızca sulama makinesinin geliştirilme aşamasında kullanıldı.

Bitkileri sulamak için, günde yalnızca bir kısa ölçüm darbesi üreten ve bitkilerin sulanma zamanına denk gelecek şekilde zamanlanmış farklı bir devre kullandım.

Bitkilerinizin altındaki toprağınızın suya ihtiyacı olduğunda algılamak için bir Arduino'yu FC-28 Toprak Nemi Sensörüne bağlayın.

Bu yazımızda FC-28 Toprak Nem Sensörünü Arduino ile kullanacağız. Bu sensör toprağın hacimsel su içeriğini ölçerek bize nem seviyesini verir. Sensör bize analog ve dijital verileri çıkış olarak verir. Her iki modda da bağlayacağız.

Toprak nem sensörü hacimsel su içeriğini ölçmek için kullanılan iki sensörden oluşur. İki prob topraktan bir akımın geçmesine izin verir, bu da sonuçta nem değerini ölçen bir direnç değeri verir.

Su olduğu zaman toprak elektriği daha fazla iletecek, bu da daha az direnç olacağı anlamına geliyor. Kuru toprak zayıf bir elektrik iletkenidir, dolayısıyla daha az su olduğunda toprak daha az elektriği iletir, bu da daha fazla direnç olacağı anlamına gelir.

FC-28 sensörü analog ve dijital modlarda bağlanabilir. Önce analog modda, sonra dijital modda bağlayacağız.

Şartname

FC-28 Toprak Nemi Sensörü Özellikleri:

giriş voltajı: 3,3–5V
çıkış voltajı: 0–4,2V
giriş akımı: 35mA
çıkış sinyali: analog ve dijital

Pin yapısı

FC-28 toprak nemi sensörünün dört kontağı vardır:

VCC: güç
A0: analog çıkış
D0: dijital çıkış
GND: toprak

Modül ayrıca eşik değerini ayarlayacak bir potansiyometre içerir. Bu eşik değeri LM393 karşılaştırıcısında karşılaştırılacaktır. LED bize eşiğin üstünde veya altında bir değer sinyali verecektir.

Analog mod

Sensörü analog modda bağlamak için sensörün analog çıkışını kullanmamız gerekecek. FC-28 toprak nemi sensörü, 0'dan 1023'e kadar analog çıkış değerlerini kabul eder.

Nem yüzde olarak ölçülüyor, dolayısıyla bu değerleri 0 ile 100 arasında karşılaştırıp seri monitörde görüntüleyeceğiz. Yükleyebilirsiniz Farklı anlamlar nem ayarını yapın ve su pompasını bu değerlere göre “aç-kapa” yapın.

Elektrik şeması

FC-28 toprak nemi sensörünü Arduino'ya aşağıdaki şekilde bağlayın:

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

Analog çıkış kodu

Analog çıkış için aşağıdaki kodu yazıyoruz:

Int sensör_pin = A0; int çıktı_değeri; void setup() ( Serial.begin(9600); Serial.println("Sensörden Okuma ..."); gecikme(2000); ) void loop() ( çıktı_değeri= analogRead(sensor_pin); çıktı_değeri = harita(çıkış_değeri) ,550,0,0,100); Serial.print("Mositure: "); Serial.print(çıkış_değeri); Serial.println("%"); gecikme(1000); )

Kod Açıklaması

Öncelikle iki değişken tanımladık: biri toprak nem sensörünün kontağını tutmak için, diğeri sensörün çıkışını tutmak için.

Int sensör_pin = A0; int çıktı_değeri;

Kurulum fonksiyonunda komut Seri.begin(9600) Arduino ile seri monitör arasındaki iletişime yardımcı olacaktır. Bundan sonra normal ekranda “Sensörden Okunuyor...” yazacaktır.

Void setup() ( Serial.begin(9600); Serial.println("Sensörden Okuma ..."); gecikme(2000); )

Döngü fonksiyonunda sensörün analog çıkışından değeri okuyacağız ve değeri bir değişkene kaydedeceğiz. çıkış değeri. Daha sonra nem yüzde olarak ölçüldüğü için 0-100 arası çıkış değerlerini karşılaştıracağız. Kuru topraktan okuma aldığımızda sensör değeri 550, ıslak toprakta ise sensör değeri 10 oldu. Bu değerleri ilişkilendirerek nem değerini elde ettik. Daha sonra bu değerleri seri monitöre yazdırdık.

void loop() ( çıktı_değeri= analogRead(sensör_pin); çıktı_değeri = harita(çıkış_değeri,550,10,0,100); Serial.print("Mositure: "); Serial.print(çıkış_değeri); Serial.println("%") ; gecikme(1000); )

Dijital mod

FC-28 toprak nem sensörünü dijital modda bağlamak için sensörün dijital çıkışını Arduino'nun dijital pinine bağlayacağız.

Sensör modülü eşik değerini ayarlamak için kullanılan bir potansiyometre içerir. Daha sonra eşik değeri, FC-28 sensör modülüne yerleştirilen LM393 karşılaştırıcı kullanılarak sensör çıkış değeriyle karşılaştırılır. LM393 karşılaştırıcısı, sensör çıkış değeri ile eşik değerini karşılaştırır ve ardından dijital bir pin aracılığıyla bize çıkış değerini verir.

Sensör değeri eşik değerinden büyük olduğunda dijital çıkış bize 5V verecek ve sensör ledi yanacaktır. Aksi halde sensör değeri bu eşik değerinden küçük olduğunda dijital pine 0V iletilecek ve LED yanmayacaktır.

Elektrik şeması

FC-28 toprak nem sensörü ve Arduino'nun dijital modda bağlantıları aşağıdaki gibidir:

VCC FC-28 → 5V Arduino
GND FC-28 → GND Arduino
D0 FC-28 → Pim 12 Arduino
LED pozitif → Pim 13 Arduino
LED eksi → GND Arduino

Dijital mod kodu

Dijital modun kodu aşağıdadır:

Dahili led_pin =13; int sensör_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, DÜŞÜK); gecikme(1000); ) )

Kod Açıklaması

Öncelikle sensörün LED pini ile dijital pinini bağlamak için 2 değişkeni başlattık.

Dahili led_pin = 13; int sensör_pin = 8;

Kurulum fonksiyonunda LED pinini çıkış pini olarak ilan ediyoruz çünkü LED'i onun üzerinden açacağız. Arduino bu pin üzerinden sensörden değer alacağı için sensör pinini giriş pini olarak tanımladık.

Kurulumu geçersiz kıl() ( pinMode(led_pin, OUTPUT); pinMode(sensor_pin, INPUT); )

Döngü fonksiyonunda sensör çıkışından okuyoruz. Değer eşik değerinden yüksekse LED yanacaktır. Sensör değeri eşik değerinin altında ise gösterge sönecektir.

Void loop() ( if(digitalRead(sensor_pin) == YÜKSEK)( digitalWrite(led_pin, YÜKSEK); ) else ( digitalWrite(led_pin, LOW); gecikme(1000); ) )

Bu, Arduino için FC-28 sensörüyle çalışmaya ilişkin giriş dersini sonlandırıyor. Başarılı projeler sizlerle.

Toprak nemi sensörü monoton tekrarlayan çalışmalardan kurtulmanıza yardımcı olacak ve toprak nemi sensörü aşırı sudan kaçınmanıza yardımcı olacaktır - böyle bir cihazı kendi ellerinizle monte etmek o kadar da zor değil. Fizik yasaları bahçıvanın yardımına gelir: topraktaki nem, elektriksel uyarıların iletkeni haline gelir ve ne kadar çok olursa direnç o kadar düşük olur. Nem düştükçe direnç artar ve bu da izlemeye yardımcı olur optimal zaman Sır.

Toprak nemi sensörünün tasarımı, zayıf bir enerji kaynağına bağlı iki iletkenden oluşur; devrede bir direnç bulunmalıdır. Elektrotlar arasındaki boşluktaki nem miktarı arttıkça direnç azalır ve akım artar.

Nem kurur - direnç artar, akım azalır.

Elektrotlar nemli ortamda bulunacağından korozyonun yıkıcı etkilerini azaltmak için anahtar aracılığıyla çalıştırılması tavsiye edilir. İÇİNDE Normal zaman sistem kapatılır ve sadece bir tuşa basılarak nemi kontrol etmeye başlar.

Bu tür toprak nemi sensörleri seralara kurulabilir; otomatik sulama üzerinde kontrol sağlarlar, böylece sistem hiçbir şekilde insan müdahalesi olmadan çalışabilir. Bu durumda sistem her zaman çalışır durumda olacaktır ancak korozyon nedeniyle kullanılamaz hale gelmemeleri için elektrotların durumunun izlenmesi gerekecektir. Benzer cihazlar açık havada bahçe yataklarına ve çimlere kurulabilir - gerekli bilgileri anında almanızı sağlar.

Bu durumda sistemin basit olmaktan çok daha doğru olduğu ortaya çıkıyor dokunma hissi. Eğer kişi toprağın tamamen kuru olduğunu düşünürse sensör 100 birime kadar toprak nemi gösterir (ondalık sistemde değerlendirildiğinde), sulamadan hemen sonra bu değer 600-700 birime kadar çıkar.

Bundan sonra sensör, topraktaki nem içeriğindeki değişiklikleri izlemenize olanak sağlayacaktır.

Sensörün dış mekanda kullanılması amaçlanıyorsa, bilgi bozulmasını önlemek için üst kısmının dikkatlice kapatılması tavsiye edilir. Bunu yapmak için su geçirmez epoksi reçine ile kaplanabilir.

Sensör tasarımı aşağıdaki gibi monte edilir:

Ana kısım, çapı 3-4 mm olan iki elektrottur, bunlar tektolitten veya korozyondan korunan başka bir malzemeden yapılmış bir tabana tutturulur.
Elektrotların bir ucunda bir iplik kesmeniz gerekir, diğer tarafında ise yere daha rahat daldırılması için sivri uçlu yapılır.
Elektrotların vidalandığı PCB plakasında delikler açılır, somun ve rondelalarla sabitlenmeleri gerekir.
Giden kabloların rondelaların altına yerleştirilmesi gerekir, ardından elektrotlar yalıtılır. Toprağa batırılacak elektrotların uzunluğu kullanılan kap veya açık yatağa bağlı olarak 4-10 cm civarındadır.
Sensörü çalıştırmak için 35 mA'lık bir akım kaynağı gereklidir; sistem 5V'luk bir voltaj gerektirir. Topraktaki nem miktarına bağlı olarak geri dönen sinyalin aralığı 0-4,2 V olacaktır. Direnç kayıpları topraktaki su miktarını gösterecektir.
Toprak nemi sensörü mikroişlemciye 3 kabloyla bağlanır, bu amaçla örneğin Arduino satın alabilirsiniz. Kontrolör, sistemi toprak nemi aşırı azaldığında sinyal verecek bir zile veya sensörün çalışmasındaki değişikliklerle aydınlatmanın parlaklığını değiştirecek bir LED'e bağlamanıza izin verecektir.

Bu ev yapımı cihazörneğin MegD-328 Ethernet kontrol cihazı kullanılarak Akıllı Ev sisteminde otomatik sulamanın bir parçası haline gelebilir. Web arayüzü nem seviyesini 10 bitlik bir sistemde gösterir: 0 ila 300 aralığı zeminin tamamen kuru olduğunu, 300-700 - toprakta yeterli nem olduğunu, 700'den fazla - zeminin ıslak olduğunu ve hayır olduğunu gösterir. sulama gereklidir.

Bir kontrolör, röle ve bataryadan oluşan tasarım, herhangi bir plastik kutunun uyarlanabileceği uygun herhangi bir muhafazaya çıkarılır.

Evde böyle bir nem sensörünün kullanılması çok basit ve aynı zamanda güvenilir olacaktır.

Toprak nemi sensörünün uygulaması çok çeşitli olabilir. En sık otomatik sulama sistemlerinde ve bitkilerin manuel sulanmasında kullanılırlar:

Bitkilerin topraktaki su seviyesine duyarlı olması durumunda saksılara yerleştirilebilirler. Eğer Hakkında konuşuyoruz Kaktüsler gibi sulu meyveler için, nem seviyesindeki değişikliklere doğrudan köklerde tepki verecek uzun elektrotların seçilmesi gerekir. Diğer kırılgan bitkiler için de kullanılabilirler. Bir LED'e bağlanmak, ne zaman gerçekleştirmeniz gerektiğini doğru bir şekilde belirlemenize olanak tanır.
Bitkilerin sulanmasını organize etmek için vazgeçilmezdirler. Benzer bir prensip kullanılarak, tesis ilaçlama sistemini devreye almak için gerekli olan hava nem sensörleri de monte edilir. Bütün bunlar, bitkilerin sulanmasını ve normal düzeyde atmosferik nemi otomatik olarak sağlamanıza olanak sağlayacaktır.
Dacha'da sensörlerin kullanılması, her yatağın sulanma zamanını hatırlamanıza izin vermeyecek, elektrik mühendisliğinin kendisi size topraktaki su miktarını söyleyecektir. Bu, yakın zamanda yağmur yağdıysa aşırı sulamayı önleyecektir.
Diğer bazı durumlarda sensörlerin kullanımı çok uygundur. Örneğin bodrumdaki ve temelin yakınındaki evin altındaki toprak nemini kontrol etmenize izin verecekler. Bir apartman dairesinde lavabonun altına monte edilebilir: boru damlamaya başlarsa otomasyon bunu hemen bildirir ve komşuların su basması ve sonraki onarımlar önlenebilir.
Basit bir sensör cihazı, evinizin ve bahçenizin tüm sorunlu alanlarını sadece birkaç gün içinde tamamen bir uyarı sistemi ile donatmanıza olanak sağlayacaktır. Elektrotlar yeterince uzunsa, örneğin yapay küçük bir rezervuardaki su seviyesini kontrol etmek için kullanılabilirler.

Kendi sensörünüzü yapmak, evinizi minimum maliyetle otomatik kontrol sistemiyle donatmanıza yardımcı olacaktır.

Fabrikada üretilen bileşenler internet üzerinden veya özel bir mağazadan kolayca satın alınabilir, cihazların çoğu, bir elektrik mühendisliği meraklısının evinde her zaman bulunabilecek malzemelerden monte edilebilir.

Daha fazla bilgiyi videoda bulabilirsiniz.

Bahçe ve sebze bahçesi sahiplerinin tümü, dikimlerine her gün bakma fırsatına sahip değildir. Ancak zamanında sulama olmadan iyi bir hasada güvenemezsiniz.

Sorunun çözümü şu şekilde olacak otomatik sistem yokluğunuz boyunca sitenizdeki toprağın gerekli nem derecesini korumasını sağlamanıza olanak tanır. Herhangi bir otomatik sulamanın ana bileşeni toprak nem sensörüdür.

Nem sensörü konsepti

Nem sensörünün başka isimleri de vardır. Nem ölçer veya nem sensörü denir.

Toprak nemi sensörlerinin fotoğrafında görülebileceği gibi böyle bir cihaz, zayıf bir elektrik kaynağına bağlı iki telden oluşan bir cihazdır.

Elektrotlar arasındaki nem arttıkça akım gücü ve direnç azalır, tersi durumda toprakta yeterli su yoksa bu göstergeler artar. Cihaz sadece bir düğmeye basılarak açılır.

Elektrotların nemli toprakta olacağını lütfen unutmayın. Bu nedenle cihazın anahtar üzerinden açılması tavsiye edilir. Bu teknik korozyonun olumsuz etkilerini azaltacaktır.

Bu cihaza neden ihtiyaç duyuldu?

Nem ölçerler sadece Açık zemin, ama aynı zamanda seralarda da. Sulama süresinin kontrol edilmesi toprak nem sensörlerinin amacıdır. Hiçbir şey yapmanıza gerek yok, cihazı açmanız yeterli. Daha sonra katılımınız olmadan çalışacaktır.

Bununla birlikte, bahçıvanlar ve bahçıvanlar, aşındırıcı bozulmaya maruz kalabilecekleri ve bunun sonucunda arızalanabilecekleri için elektrotların durumunu izlemelidir.

Toprak nemi sensörlerinin türleri

Bakalım ne tür toprak nemi sensörleri var. Genellikle ikiye ayrılırlar:

Kapasitif. Tasarımları hava kondansatörüne benzer. Çalışma, nemine bağlı olarak havanın dielektrik özelliklerinin değişmesine ve bunun da kapasitenin artmasına veya azalmasına neden olmasına dayanıyor.

Dirençli. Çalışma prensibi, içerdiği nem miktarına bağlı olarak higroskopik malzemenin direncini değiştirmektir.

Psikometrik. Bu tür sensörlerin çalışma prensibi ve tasarımı daha karmaşık olacaktır. Temellidir fiziksel özellik Buharlaşma nedeniyle ısı kaybı. Cihaz bir kuru ve bir ıslak dedektörden oluşur. Aralarındaki sıcaklık farkı, havadaki su buharı miktarını belirlemek için kullanılır.

Aspirasyon. Bu tip birçok yönden öncekine benzer, fark, hava karışımını pompalamaya yarayan fandır. Aspirasyon nem cihazları hava hareketinin zayıf veya aralıklı olduğu yerlerde kullanılır.

Hangi nem sensörünün seçileceği her birine bağlıdır özel durum. Cihaz seçimi aynı zamanda kurulu otomatik sulama sisteminin özelliklerinden ve finansal yeteneklerinizden de etkilenir.

Kendiniz bir sensör oluşturmak için gereken malzemeler

Kendiniz bir nem ölçer yapmaya karar verirseniz, şunları hazırlamanız gerekir:

3-4 mm çapında elektrotlar – 2 adet;
tektolit tabanı;
somunlar ve rondelalar.

Üretim talimatları

Kendi elinizle toprak nemi sensörü nasıl yapılır? İşte hızlı bir eğitim:

Adım 1. Elektrotları tabana takın.
Adım 2. Elektrotların uçlarındaki iplikleri kesin ve bunları keskinleştirin. ters taraf toprağa daha kolay daldırılması için.
Aşama 3. Tabanda delikler açıyoruz ve elektrotları bunlara vidalıyoruz. Gibi sabitleme elemanları somun ve rondela kullanın.
Adım 4. Rondelalara uyacak gerekli kabloları seçin.
Adım 5. Elektrotları yalıtın. Bunları zemine 5 - 10 cm kadar derinleştiriyoruz.

Not!

Sensörün çalışması için aşağıdakiler gereklidir: 35 mA akım ve 5 V voltaj. Son olarak cihazı mikroişlemciye bağladığımız üç kablo kullanarak bağlarız.

Denetleyici, bir sensörü bir zil sesiyle birleştirmenize olanak tanır. Bundan sonra topraktaki nem miktarı keskin bir şekilde azalırsa sinyal verilir. Ses sinyaline bir alternatif, ampulün yanmasıdır.

Toprak nemi sensörü şüphesiz çiftlikte gerekli bir şeydir. Yazlık eviniz ya da sebze bahçeniz varsa mutlaka satın almaya özen gösterin. Üstelik cihazı satın almanıza da gerek yok çünkü kendiniz kolayca yapabilirsiniz.

Toprak nem sensörlerinin fotoğrafları

Not!

Nem seviyelerini ölçen cihaza higrometre veya basitçe nem sensörü denir. İÇİNDE Gündelik Yaşam nem önemli bir parametredir ve çoğu zaman yalnızca sıradan hayat, aynı zamanda çeşitli ekipmanlar ve tarım (toprak nemi) ve çok daha fazlası için.

Özellikle refahımız büyük ölçüde havadaki nem derecesine bağlıdır. Neme özellikle duyarlı olanlar, hava durumuna bağımlı kişilerin yanı sıra hipertansiyon, bronşiyal astım ve kardiyovasküler sistem hastalıklarından muzdarip kişilerdir.

Hava çok kuru olduğunda sağlıklı insanlar bile rahatsızlık, uyuşukluk, kaşıntı ve ciltte tahriş hissederler. Kuru hava sıklıkla hastalığa neden olabilir solunum sistemi Akut solunum yolu enfeksiyonları ve akut solunum yolu viral enfeksiyonları ile başlayıp zatürre ile biten.

İşletmelerde hava nemi, ürün ve ekipmanların güvenliğini etkileyebilir. tarım açıkça toprak neminin doğurganlık üzerindeki etkisi vb. nem sensörleri - higrometreler.

Bazı teknik cihazlar başlangıçta kesinlikle gerekli olan öneme göre kalibre edilir ve bazen cihaza ince ayar yapmak için, Kesin değer nem çevre.

Nem olası niceliklerin birkaçıyla ölçülebilir:

Hem havanın hem de diğer gazların nemini belirlemek için, nemin mutlak değerinden bahsederken metreküp başına gram cinsinden veya bağıl nemden bahsederken RH birimlerinde ölçümler yapılır.

Ölçülen nem için katılar veya sıvılarda, incelenen numunelerin kütlesinin yüzdesi olarak yapılan ölçümler uygundur.

Az karışmış sıvıların nem içeriğini belirlemek için ölçüm birimi ppm olacaktır (numunenin ağırlığının 1.000.000 parçasında kaç parça su vardır).

Çalışma prensibine göre higrometreler ikiye ayrılır:

kapasitif;

dirençli;

termistör;

optik;

elektronik.

Kapasitif higrometreler, en basit haliyle, boşlukta dielektrik olarak hava bulunan kapasitörlerdir. Havanın dielektrik sabitinin nemle doğrudan ilişkili olduğu ve dielektrik nemindeki değişikliklerin hava kapasitörünün kapasitansında değişikliklere yol açtığı bilinmektedir.

Daha karmaşık seçenek kapasitif sensör Hava boşluğundaki nem, üzerindeki nemin etkisi altında büyük ölçüde değişebilen bir dielektrik sabitine sahip bir dielektrik içerir. Bu yaklaşım, sensör kalitesini, kapasitör plakaları arasında hava bulunmasından daha iyi hale getirir.

İkinci seçenek, katıların su içeriğine ilişkin ölçümler yapmak için çok uygundur. İncelenen nesne böyle bir kapasitörün plakaları arasına yerleştirilir, örneğin nesne bir tablet olabilir ve kapasitörün kendisi bir salınım devresine ve bir elektronik jeneratöre bağlanır ve ölçülür doğal frekans ortaya çıkan devre ve ölçülen frekans, test numunesinin verilmesiyle elde edilen kapasitansın "hesaplanması" için kullanılır.

Kuşkusuz, Bu method bazı dezavantajları vardır, örneğin numune nemi %0,5'in altındaysa hatalı olacaktır, ayrıca ölçülen numunenin yüksek partiküllerden temizlenmesi gerekir. dielektrik sabiti Ayrıca numunenin ölçüm işlemi sırasındaki şekli de önemlidir; çalışma sırasında değişmemelidir.

Üçüncü tip kapasitif nem sensörü, kapasitif ince film higrometredir. Üzerine iki tarak elektrodunun uygulandığı bir alt tabaka içerir. Tarak elektrotları oynuyor bu durumda kaplamaların rolü. Sıcaklık dengelemesi amacıyla sensöre ek olarak iki ilave sıcaklık sensörü yerleştirilmiştir.

Böyle bir sensör, bir alt tabaka üzerine yerleştirilen iki elektrot içerir ve elektrotların üstüne, oldukça düşük dirence sahip, ancak neme bağlı olarak büyük ölçüde değişen bir malzeme tabakası uygulanır.

Alüminyum oksit cihaz için uygun bir malzeme olabilir. Bu oksit iyi emilir dış ortam su bu arada direnç gözle görülür biçimde değişiyor. Sonuç olarak, böyle bir sensörün ölçüm devresinin toplam direnci önemli ölçüde neme bağlı olacaktır. Böylece nem seviyesi akan akım miktarı ile gösterilecektir. Bu tip sensörlerin avantajı düşük fiyatlarıdır.

Bir termistör higrometresi bir çift özdeş termistörden oluşur. Bu arada, bunun direnci büyük ölçüde sıcaklığına bağlı olan doğrusal olmayan bir elektronik bileşen olduğunu hatırlayalım.

Devrede bulunan termistörlerden biri, kuru hava ile yalıtılmış bir odaya yerleştirilir. Diğeri ise değerinin ölçülmesi gereken, karakteristik neme sahip havanın girdiği deliklerin bulunduğu bir odadadır. Termistörler bir köprü devresine bağlanır, köprünün köşegenlerinden birine voltaj uygulanır ve diğer köşegenden okumalar alınır.

Çıkış terminallerindeki voltajın sıfır olması durumunda her iki bileşenin sıcaklıkları eşit olduğundan nem de aynıdır. Çıkışta sıfırdan farklı bir voltaj elde edilirse bu, odalarda nem farkının varlığını gösterir. Böylece ölçümler sırasında elde edilen voltajın değerinden nem belirlenir.

Deneyimsiz bir araştırmacının haklı bir sorusu olabilir: Termistörün sıcaklığı nemli havayla etkileşime girdiğinde neden değişiyor? Mesele şu ki, nem arttıkça termistör gövdesinden su buharlaşmaya başlarken, gövdenin sıcaklığı düşer ve nem ne kadar yüksek olursa buharlaşma o kadar yoğun olur ve termistör o kadar hızlı soğur.

4) Optik (yoğuşma) nem sensörü

Bu tip sensör en doğru olanıdır. Optik nem sensörünün çalışması "çiy noktası" kavramıyla ilgili bir olguya dayanmaktadır. Sıcaklık çiğlenme noktasına ulaştığı anda gaz ve sıvı fazlar termodinamik dengededir.

Yani, camı alıp, araştırma sırasındaki sıcaklığın çiğlenme noktasının üzerinde olduğu gazlı bir ortama yerleştirirseniz ve ardından bu camı soğutma işlemine başlarsanız, belirli bir sıcaklık değerinde su yoğunlaşması başlayacaktır. Cam yüzeyinde oluşan bu su buharı sıvı faza dönüşmeye başlayacaktır. Bu sıcaklık ve bu sadece çiğlenme noktası olacak.

Dolayısıyla çiğ noktası sıcaklığı ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır ve ortamdaki nem ve basınç gibi parametrelere bağlıdır. Sonuç olarak basınç ve çiğlenme noktası sıcaklığının ölçülebilmesi sayesinde nemin belirlenmesi kolaylaşacaktır. Bu prensip operasyonun temelini oluşturur. optik sensörler nem.

Böyle bir sensörün en basit devresi, yanan bir LED'den oluşur. ayna yüzeyi. Ayna ışığı yansıtır, yönünü değiştirir ve fotodetektöre yönlendirir. Bu durumda ayna ısıtılabilir veya soğutulabilir. özel cihaz yüksek hassasiyetli sıcaklık kontrolü. Genellikle böyle bir cihaz bir termoelektrik pompadır. Elbette sıcaklığı ölçmek için aynanın üzerine bir sensör takılmıştır.

Ölçümlere başlamadan önce ayna sıcaklığı, çiğlenme noktası sıcaklığından açıkça daha yüksek bir değere ayarlanır. Daha sonra ayna yavaş yavaş soğutulur. Sıcaklığın çiğlenme noktasını geçmeye başladığı anda aynanın yüzeyinde su damlaları hemen yoğunlaşmaya başlayacak ve diyottan gelen ışık huzmesi bunlardan dolayı kırılacak, dağılacak ve bu da azalmaya yol açacaktır. fotodetektör devresindeki akımda. Başından sonuna kadar geri bildirim fotodetektör ayna sıcaklık regülatörü ile etkileşime girer.

Böylece, fotodetektörden gelen sinyaller şeklinde alınan bilgilere dayanarak, sıcaklık kontrol cihazı aynanın yüzeyindeki sıcaklığı tam olarak çiğlenme noktasına eşit tutacak ve sıcaklık sensörü sıcaklığı buna göre gösterecektir. Böylece bilinen basınç ve sıcaklıkla ana nem göstergeleri doğru bir şekilde belirlenebilir.

Optik nem sensörü, diğer sensör türlerinin ulaşamayacağı en yüksek doğruluğa sahiptir ve ayrıca histerezis yoktur. Dezavantajı ise en yüksek fiyatın yanı sıra yüksek enerji tüketimidir. Ayrıca aynanın temiz olduğundan emin olmak gerekir.

Elektronik hava nem sensörünün çalışma prensibi, herhangi bir elektriksel yalıtım malzemesini kaplayan elektrolit konsantrasyonunun değiştirilmesine dayanır. Çiy noktasına bağlı otomatik ısıtmalı cihazlar vardır.

Çoğunlukla çiğlenme noktası yukarıda ölçülür konsantre çözelti nemdeki minimum değişikliklere karşı çok duyarlı olan lityum klorür. Maksimum rahatlık için, böyle bir higrometre genellikle ek olarak bir termometre ile donatılmıştır. Bu cihaz yüksek doğruluk ve düşük hataya sahiptir. Ortam sıcaklığından bağımsız olarak nem ölçümü yapabilmektedir.

Basit elektronik higrometreler, toprağa basitçe yapıştırılan ve bu neme bağlı olarak iletkenlik derecesine göre nemini kontrol eden iki elektrot biçiminde de popülerdir. Bu tür sensörler fanlar arasında popüler çünkü kolayca yapılandırılabiliyorlar otomatik sulama Elle sulamak için zamanınız yoksa veya uygun değilse, yataklar veya saksıda bir çiçek.

Bir sensör satın almadan önce, bağıl veya mutlak nem, hava veya toprak gibi neyi ölçmeniz gerektiğini, beklenen ölçüm aralığının ne olduğunu, histerezisin önemli olup olmadığını ve hangi doğruluğun gerekli olduğunu düşünün. En doğru sensör optiktir. IP koruma sınıfına, çalışma sıcaklığı aralığına, sensörün kullanılacağı özel koşullara, parametrelerin size uygun olup olmadığına dikkat edin.