Много градинари и градинари са лишени от възможността да се грижат за засадени зеленчуци, горски плодове, плодови дърветапоради натовареност или отпуск. Растенията обаче се нуждаят от редовно поливане. С прости автоматизирани системи можете да гарантирате, че почвата на вашия сайт ще запази необходимите и стабилна влажностпрез цялото ви отсъствие. За да изградите система за напояване на градината, ще ви е необходим основният контролен елемент - сензор за влажност на почвата.

Сензор за влажност

Сензорите за влажност понякога се наричат ​​също влагомери или сензори за влажност. Почти всички влагомери на почвата на пазара измерват влагата по резистивен начин. Това не е напълно точен метод, тъй като не отчита електролитните свойства на измервания обект. Показанията на устройството могат да бъдат различни при една и съща влажност на почвата, но с различна киселинност или съдържание на сол. Но градинарите-експериментатори не се интересуват толкова от абсолютните показания на инструментите, колкото от относителните, които могат да бъдат конфигурирани за задвижващия механизъм за водоснабдяване при определени условия.

Същността на резистивния метод е, че уредът измерва съпротивлението между два проводника, поставени в земята на разстояние 2-3 cm един от друг. Това е обичайното омметър, който е включен във всеки цифров или аналогов тестер. Преди това тези инструменти се наричаха авометри.

Има и устройства с вграден или дистанционен индикатор за оперативен контролнад състоянието на почвата.

Лесно е да се измери разликата в електрическата проводимост преди и след поливане, като се използва пример за саксия със стайно растение алое. Отчитане преди поливане 101.0 kOhm.

Отчитане след поливане след 5 минути 12,65 kOhm.

Но обикновеният тестер ще покаже само съпротивлението на почвената зона между електродите, но няма да може да помогне при автоматично поливане.

Принципът на действие на автоматиката

При автоматичните системи за поливане обикновено се прилага правилото „поли или не поливай“. По правило никой не трябва да регулира силата на водното налягане. Това се дължи на използването на скъпи управлявани вентили и други ненужни, технологично сложни устройства.

Почти всички сензори за влажност на пазара, освен два електрода, имат в конструкцията си компаратор. Това е най-простото аналогово-цифрово устройство, което преобразува входящия сигнал в цифрова форма. Тоест при зададено ниво на влажност на изхода му ще получите единица или нула (0 или 5 волта). Този сигнал ще стане източник за последващия задвижващ механизъм.

За автоматично поливане най-рационално би било да се използва електромагнитен клапан като задвижващ механизъм. Включва се в тръбопроводи и може да се използва и в системи за микрокапково напояване. Включва се чрез подаване на 12 V.

За прости системи, работещи на принципа "сензорът работи - водата отиде", достатъчно е да използвате компаратор LM393. Микросхемата е двоен операционен усилвател с възможност за получаване на команден сигнал на изхода с регулируемо входно ниво. Чипът има допълнителен аналогов изход, който може да бъде свързан към програмируем контролер или тестер. Приблизителен съветски еквивалент на двоен компаратор LM393- микрочип 521CA3.

Фигурата показва завършен превключвател за влажност заедно с произведен в Китай сензор само за $1.

По-долу е подсилена версия с изходен ток от 10A при променливо напрежение до 250 V, за $ 3-4.

Системи за автоматизация на напояването

Ако се интересувате от пълноценна автоматична напоителна система, тогава трябва да помислите за закупуване на програмируем контролер. Ако площта е малка, тогава е достатъчно да инсталирате 3-4 сензора за влажност различни видовеглазура. Например, градината се нуждае от по-малко поливане, малините обичат влагата, а пъпешите се нуждаят от достатъчно вода от почвата, освен в изключително сухи периоди.

Въз основа на нашите собствени наблюдения и измервания на сензори за влажност, можем приблизително да изчислим ефективността и ефективността на водоснабдяването в районите. Процесорите ви позволяват да правите сезонни корекции, можете да използвате показанията на измервателите на влажност, да вземете предвид валежите, сезоните.

Някои сензори за влажност на почвата са оборудвани с интерфейс RJ-45за да се свържете с мрежата. Фърмуерът на процесора ви позволява да конфигурирате системата така, че да ви уведомява за необходимостта от поливане социални мрежиили SMS. Това е полезно в случаите, когато е невъзможно да се свържете автоматизирана системаполиване, например, за стайни растения.

За автоматизирана система за напояване е удобна за използване контролерис аналогови и контактни входове, които свързват всички сензори и предават техните показания чрез една шина към компютър, таблет или мобилен телефон. Изпълнителните устройства се управляват чрез WEB интерфейс. Най-често срещаните универсални контролери са:

• МегаД-328;
• Ардуино;
• ловец;
• торо;
• Амтега.

то гъвкави устройства, което ви позволява да настроите фино системата за автоматично поливане и да й поверите пълен контрол над градината и зеленчуковата градина.

Проста схема за автоматизация на напояването

Най-простата системаавтоматизацията на напояването се състои от сензор за влажност и контролно устройство. Можете да направите сензор за влага на почвата със собствените си ръце. Ще ви трябват два пирона, резистор 10 kΩ и захранване с изходно напрежение 5 V. Подходящо от мобилен телефон.

Като устройство, което ще издаде команда за поливане, можете да използвате микросхема LM393. Можете да закупите готов възел или да го сглобите сами, тогава ще ви трябва:

• резистори 10 kOhm - 2 бр.;
• резистори 1 kOhm - 2 бр.;
• резистори 2 kOhm - 3 бр.;
• променлив резистор 51-100 kOhm - 1 бр.;
• светодиоди - 2 бр.;
• всякакъв диод, немощен - 1 бр.;
• транзистор, всякакъв средна мощност PNP (например KT3107G) - 1 бр.;
• кондензатори 0,1 микрона - 2 бр.;
• чип LM393- 1 компютър;
• реле с праг от 4 V;
• платка.

Схемата за сглобяване е показана по-долу.

След монтажа свържете модула към захранването и сензора за ниво на влажност на почвата. към изхода на компаратора LM393свържете тестер. Задайте прага на изключване с помощта на резистора за регулиране. С течение на времето ще трябва да се коригира, може би повече от веднъж.

Схематична диаграма и щифтове на компаратора LM393представени по-долу.

Най-простата автоматизация е готова. Достатъчно е да свържете задвижващ механизъм към затварящите клеми, например електромагнитен вентил, който включва и изключва подаването на вода.

Актуатори за автоматизация на напояването

Основен изпълнително устройствоавтоматизацията на напояването е електронен вентил с и без регулиране на водния поток. Последните са по-евтини, по-лесни за поддръжка и управление.

Има много контролирани кранове и други производители.

Ако вашият сайт има проблеми с водоснабдяването, купете електромагнитни вентили със сензор за поток. Това ще предотврати изгарянето на соленоида, ако налягането на водата падне или захранването с вода се повреди.

Недостатъци на автоматичните поливни системи

Почвата е разнородна и се различава по състав, така че един сензор за влага може да показва различни данни в съседни зони. Освен това някои зони са засенчени от дървета и са по-влажни от тези на слънчеви места. Значително влияние оказва и близостта. подземни води, нивото им спрямо хоризонта.

При използване на автоматизирана напоителна система трябва да се вземе предвид ландшафта на района. Сайтът може да бъде разделен на сектори. Във всеки сектор инсталирайте един или повече сензори за влажност и изчислете техния собствен алгоритъм на работа за всеки. Това значително ще усложни системата и е малко вероятно да се направи без контролер, но впоследствие почти напълно ще ви спести от губенето на време за нелепо стоене с маркуч в ръце под горещото слънце. Почвата ще се напълни с влага без вашето участие.

Сграда ефективна системаавтоматизираното напояване не може да се основава единствено на показания от сензори за влажност на почвата. Наложително е допълнително да се използват сензори за температура и светлина, като се вземе предвид физиологичната нужда от вода на растенията. различни видове. Трябва да се вземат предвид и сезонните промени. Много компании за автоматизация на напояването предлагат гъвкави софтуерза различни региони, площи и отглеждани култури.

Не се заблуждавайте от глупавите маркетингови лозунги, когато купувате система със сензор за влажност: нашите електроди са позлатени. Дори и това да е така, тогава само ще обогатите почвата с благороден метал в процеса на електролиза на чиниите и портфейлите на не много честни бизнесмени.

Заключение

Тази статия говори за сензори за влажност на почвата, които са основният контролен елемент на автоматичното поливане. Освен това беше разгледан принципът на работа на системата за автоматизация на напояването, която може да бъде закупена готова или сглобена сами. Най-простата система се състои от сензор за влажност и контролно устройство, чиято схема за сглобяване „направи си сам“ също беше представена в тази статия.

Тази статия възникна във връзка с изграждането на автоматична машина за поливане за грижа за стайни растения. Мисля, че самата машина за поливане може да представлява интерес за домашен майстор, но сега ще говорим за сензор за влага на почвата. https://website/

Най-интересните видеоклипове в Youtube

Пролог.

Разбира се, преди да преоткрия колелото, прегледах интернет.

Сензори за влажност промишлено производствосе оказа твърде скъпо и така и не успях да намеря Подробно описаниепоне един такъв сензор. Модата за търговия с "прасе в торби", която дойде при нас от Запада, изглежда вече се превърна в норма.

Въпреки че в мрежата има описания на домашни аматьорски сензори, всички те работят на принципа на измерване на устойчивостта на почвата към постоянен ток. И още първите експерименти показаха пълния провал на подобни разработки.

Всъщност това не ме изненада особено, тъй като все още си спомням как като дете се опитах да измеря съпротивлението на почвата и открих в нея ... електричество. Тоест стрелката на микроамперметъра записва тока, протичащ между два електрода, забити в земята.

Експериментите, които отнеха цяла седмица, показаха, че съпротивлението на почвата може да се промени доста бързо и може периодично да се увеличава и след това да намалява, като периодът на тези колебания може да бъде от няколко часа до десетки секунди. Освен това в различни саксии, устойчивостта на почвата варира по различни начини. Както се оказа по-късно, съпругата избира индивидуален състав на почвата за всяко растение.

Отначало напълно изоставих измерването на съпротивлението на почвата и дори започнах да изграждам индукционен сензор, тъй като намерих индустриален сензор за влажност в мрежата, за който беше написано, че е индукция. Щях да сравня честотата на референтния осцилатор с честотата на друг осцилатор, чиято бобина е облечена в саксия. Но когато започнах да правя прототип на устройството, изведнъж си спомних как веднъж попаднах под „стъпково напрежение“. Това ме подтикна към друг експеримент.

И наистина, във всички намерени в мрежата импровизирани дизайни, беше предложено да се измери съпротивлението на почвата на постоянен ток. Ами ако се опитаме да измерим съпротивлението променлив ток? Всъщност, на теория, тогава саксията не трябва да се превръща в "батерия".

Събран най-простата схемаи незабавно тествани на различни почви. Резултатът беше успокояващ. Дори за няколко дни не са установени съмнителни посегателства в посока повишаване или намаляване на съпротивлението. Впоследствие това предположение беше потвърдено на тока машина за поливане, чиято работа се основаваше на подобен принцип.

Електрическата верига на сензора за праг на влажност на почвата.

В резултат на изследване тази схема се появи на една микросхема. Всяка от изброените микросхеми ще направи: K176LE5, K561LE5 или CD4001A. Ние продаваме тези микросхеми само за 6 цента.

Сензорът за влажност на почвата е прагово устройство, което реагира на промените в променливотоковото съпротивление (кратки импулси).

На елементите DD1.1 и DD1.2 е монтиран главен осцилатор, който генерира импулси с интервал от около 10 секунди. https://website/

Кондензаторите C2 и C4 са разделителни. Те не преминават в измервателната верига D.C.които почвата генерира.

Резисторът R3 задава прага, а резисторът R8 осигурява хистерезиса на усилвателя. Тримерният резистор R5 задава първоначалното отместване на входа DD1.3.

Кондензаторът C3 е антиинтерференциален, а резисторът R4 определя максималното входно съпротивление измервателна верига. И двата елемента намаляват чувствителността на сензора, но липсата им може да доведе до фалшиви положителни резултати.

Също така не трябва да избирате захранващото напрежение на микросхемата под 12 волта, тъй като това намалява действителната чувствителност на устройството поради намаляване на съотношението сигнал / шум.