Paljud aednikud ja aednikud on ilma jäetud võimalusest igapäevaselt hooldada istutatud köögivilju, marju, viljapuud töökoormuse või puhkuse tõttu. Taimed vajavad aga õigeaegset kastmist. Lihtsate automatiseeritud süsteemide abil saate tagada, et teie objekti pinnas säilitab vajaliku ja stabiilne niiskus kogu teie äraoleku ajal. Aia automaatse kastmissüsteemi ehitamiseks vajate peamist juhtelementi - mulla niiskuse andurit.

Niiskuse andur

Niiskusandureid nimetatakse mõnikord ka niiskusmõõturiteks või niiskusanduriteks. Peaaegu kõik müügil olevad mulla niiskusmõõturid mõõdavad niiskust takistusmeetodil. See ei ole täiesti täpne meetod, kuna see ei võta arvesse mõõdetava objekti elektrolüüsiomadusi. Seadme näidud võivad sama mulla niiskuse, kuid erineva happesuse või soolasisaldusega olla erinevad. Kuid katseaednike jaoks pole instrumentide absoluutnäidud nii olulised kui suhtelised, mida saab teatud tingimustel veevarustuse täiturmehhanismi jaoks reguleerida.

Resistiivse meetodi olemus seisneb selles, et seade mõõdab takistust kahe maasse asetatud juhtme vahel, mis asuvad üksteisest 2-3 cm kaugusel. See on normaalne ohmmeter, mis sisaldub igas digitaal- või analoogtesteris. Varem nimetati selliseid instrumente avomeetrid.

Samuti on seadmeid, millel on sisseehitatud või kaugnäidik operatiivjuhtimine pinnase seisundi üle.

Elektrivoolu juhtivuse erinevust on lihtne mõõta enne kastmist ja pärast kastmist majaaaloe taimega poti näitel. Näidud enne kastmist 101,0 kOhm.

Näidud pärast kastmist 5 minuti pärast 12,65 kOhm.

Kuid tavaline tester näitab ainult pinnase takistust elektroodide vahel, kuid ei saa aidata automaatse kastmisega.

Automatiseerimise tööpõhimõte

Automaatsetel kastmissüsteemidel on tavaliselt reegel "kasta või ära kasta". Reeglina ei pea keegi veesurvet reguleerima. Selle põhjuseks on kallite juhitavate ventiilide ja muude mittevajalike tehnoloogiliselt keerukate seadmete kasutamine.

Peaaegu kõik turul pakutavad niiskusandurid on lisaks kahele elektroodile oma disainiga võrdleja. See on lihtsaim analoog-digitaalseade, mis teisendab sissetuleva signaali digitaalseks. See tähendab, et määratud niiskustaseme korral saate selle väljundis ühe või nulli (0 või 5 volti). Sellest signaalist saab järgneva täiturmehhanismi allikas.

Automaatse kastmise puhul oleks kõige ratsionaalsem variant kasutada täiturmehhanismina solenoidklappi. See sisaldub torukatkes ja seda saab kasutada ka mikrotilgakastmissüsteemides. Sisse lülitatud 12 V toitega.

Lihtsate süsteemide jaoks, mis töötavad põhimõttel "andur käivitub - vesi voolab", piisab komparaatori kasutamisest LM393. Mikroskeem on kahekordne operatiivvõimendi, mis suudab vastu võtta väljundis käsusignaali reguleeritava sisendi tasemel. Kiibil on täiendav analoogväljund, mida saab ühendada programmeeritava kontrolleri või testeriga. Kahe komparaatori ligikaudne nõukogude analoog LM393- mikroskeem 521CA3.

Pildil on valmis niiskusrelee koos Hiinas toodetud anduriga vaid 1 dollari eest.

Allpool on tugevdatud versioon, mille väljundvool on 10A vahelduvpingel kuni 250 V, 3-4 dollari eest.

Niisutusautomaatikasüsteemid

Kui olete huvitatud täisväärtuslikust automaatsest kastmissüsteemist, peate mõtlema programmeeritava kontrolleri ostmisele. Kui ala on väike, siis piisab 3-4 niiskusanduri paigaldamisest erinevat tüüpi glasuur. Näiteks aed vajab vähem kastmist, vaarikad armastavad niiskust ja melonid vajavad mullast piisavalt vett, välja arvatud liiga kuival perioodil.

Enda vaatluste ja niiskusandurite mõõtmiste põhjal saate ligikaudselt välja arvutada piirkondade veevarustuse tasuvuse ja efektiivsuse. Protsessorid võimaldavad teha hooajalisi kohandusi, kasutada niiskusmõõdikute näitu ning võtta arvesse sademeid ja aastaaega.

Mõned mulla niiskuse andurid on varustatud liidesega RJ-45 võrguga ühenduse loomiseks. Protsessori püsivara võimaldab teil süsteemi konfigureerida nii, et see teavitab teid kastmise vajadusest sotsiaalmeedia või SMS-sõnum. See on mugav juhtudel, kui ühenduse loomine on võimatu automatiseeritud süsteem kastmist näiteks toataimede puhul.

Mugav kasutada niisutusautomaatika süsteemis kontrollerid analoog- ja kontaktsisenditega, mis ühendavad kõik andurid ja edastavad nende näidud ühe siini kaudu arvutisse, tahvelarvutisse või mobiiltelefon. Täiturmehhanisme juhitakse WEB-liidese kaudu. Kõige tavalisemad universaalsed kontrollerid on:

• MegaD-328;
• Arduino;
• jahimees;
• Toro;
• Amtega.

See paindlikud seadmed, mis võimaldab teil automaatset kastmissüsteemi täpselt häälestada ja usaldada sellele täielik kontroll oma aia üle.

Lihtne niisutusautomaatika skeem

Lihtsaim süsteem niisutusautomaatika koosneb niiskusandurist ja juhtseadmest. Mulla niiskusanduri saate teha oma kätega. Vaja läheb kahte naela, 10 kOhm takistit ja toiteallikat väljundpingega 5 V. Sobib mobiiltelefonist.

Mikrolülitust saab kasutada seadmena, mis annab kastmiskäskluse LM393. Saate osta valmis seadme või ise kokku panna, siis vajate:

• 10 kOhm takistid – 2 tk;
• 1 kOhm takistid – 2 tk;
• 2 kOhm takistid – 3 tk;
• muutuvtakisti 51-100 kOhm – 1 tk.;
• LEDid – 2 tk;
• mis tahes diood, mitte võimas - 1 tk;
• transistor, mis tahes keskmise võimsusega PNP (näiteks KT3107G) – 1 tk;
• kondensaatorid 0,1 mikronit – 2 tk;
• kiip LM393- 1 tükk;
• relee, mille töölävi on 4 V;
• trükkplaat.

Kokkupaneku skeem on toodud allpool.

Pärast kokkupanekut ühendage moodul toiteallika ja mulla niiskustaseme anduriga. Võrdleja väljundisse LM393ühendage tester. Ehitustakisti abil määrake reaktsioonilävi. Aja jooksul tuleb seda kohandada, võib-olla rohkem kui üks kord.

Komparaatori skemaatiline diagramm ja pinout LM393 allpool esitatud.

Lihtsaim automatiseerimine on valmis. Piisab, kui ühendada sulgemisklemmidega täiturmehhanism, näiteks elektromagnetiline klapp, mis lülitab veevarustuse sisse ja välja.

Niisutusautomaatika ajamid

Peamine täiturmehhanism Niisutusautomaatika on elektrooniline ventiil veevoolu reguleerimisega ja ilma. Viimased on odavamad, neid on lihtsam hooldada ja hallata.

Kontrollitavaid kraanasid ja muid tootjaid on palju.

Kui teie piirkonnas on probleeme veevarustusega, ostke vooluanduriga solenoidventiilid. See hoiab ära solenoidi läbipõlemise, kui veesurve langeb või veevarustus katkeb.

Automaatsete niisutussüsteemide puudused

Pinnas on heterogeenne ja erineb oma koostiselt, mistõttu võib üks niiskusandur näidata naaberaladel erinevaid andmeid. Lisaks on mõned alad puude varjus ja niiskemad kui päikesepaistelistel aladel. Märkimisväärset mõju avaldab ka lähedus põhjavesi, nende tase horisondi suhtes.

Automatiseeritud niisutussüsteemi kasutamisel tuleks arvestada piirkonna maastikuga. Saidi saab jagada sektoriteks. Paigaldage igasse sektorisse üks või mitu niiskusandurit ja arvutage igaühe jaoks oma tööalgoritm. See muudab süsteemi märkimisväärselt keerulisemaks ja on ebatõenäoline, et saate ilma kontrollerita hakkama, kuid hiljem säästab see teid peaaegu täielikult aja raiskamisest, voolik käes kuuma päikese all seistes. Pinnas täidetakse niiskusega ilma teie osaluseta.

Ehitus tõhus süsteem automatiseeritud niisutus ei saa põhineda ainult mulla niiskusandurite näitudel. Täiendavalt tuleb kasutada temperatuuri- ja valgusandureid ning arvestada taimede füsioloogilist veevajadust erinevat tüüpi. Arvestada tuleb ka hooajaliste muutustega. Paljud niisutusautomaatikasüsteeme tootvad ettevõtted pakuvad paindlikku tarkvara Sest erinevad piirkonnad, kasvatatavad alad ja põllukultuurid.

Niiskusanduriga süsteemi ostmisel ärge laske end eksitada rumalate turundusloosungitega: meie elektroodid on kaetud kullaga. Isegi kui see nii on, rikastate mulda väärismetalliga ainult plaatide ja mitte väga ausate ärimeeste rahakoti elektrolüüsi käigus.

Järeldus

See artikkel rääkis mulla niiskuse anduritest, mis on automaatse kastmise peamine juhtelement. Räägiti ka kastmisautomaatikasüsteemi tööpõhimõttest, mida saab osta valmisna või ise kokku panna. Lihtsaim süsteem koosneb niiskusandurist ja juhtseadmest, mille isetegemise koosteskeem oli ka käesolevas artiklis ära toodud.

See artikkel tekkis seoses toataimede hooldamiseks mõeldud automaatse kastmismasina ehitamisega. Ma arvan, et kastmismasin ise võib isetegijale huvi pakkuda, aga nüüd räägime mulla niiskusandurist. https://site/

Youtube'i kõige huvitavamad videod

Proloog.

Muidugi enne ratta leiutamist surfasin Internetis.

Niiskuse andurid tööstuslik tootmine osutus liiga kalliks ja ma ei leidnud kunagi üksikasjalik kirjeldus vähemalt üks selline andur. Läänest meile saabunud “sigade taskus” kauplemise mood näib olevat juba tavaks saanud.

Kuigi võrgus on omatehtud amatöörandurite kirjeldusi, töötavad need kõik põhimõttel, et mõõta pinnase takistust alalisvoolule. Ja juba esimesed katsed näitasid selliste arengute täielikku ebaõnnestumist.

Tegelikult see mind väga ei üllatanud, sest mäletan siiani, kuidas lapsepõlves proovisin mõõta pinnase vastupidavust ja leidsin selles... elektrivool. See tähendab, et mikroampermeetri nõel registreeris kahe maasse torgatud elektroodi vahel voolava voolu.

Terve nädala kestnud katsed näitasid, et pinnase vastupidavus võib muutuda üsna kiiresti ning see võib perioodiliselt suureneda ja seejärel väheneda ning nende kõikumiste periood võib olla mitmest tunnist kümnete sekunditeni. Lisaks erinevates lillepotid, mullakindlus muutub erineval viisil. Nagu hiljem selgus, valib naine iga taime jaoks individuaalse mullakoostise.

Algul loobusin täielikult pinnasetakistuse mõõtmisest ja hakkasin isegi induktsioonandurit ehitama, kuna leidsin Internetist tööstusliku niiskusanduri, mille kohta oli kirjutatud, et see on induktsioon. Kavatsesin võrdlusostsillaatori sagedust võrrelda teise ostsillaatori sagedusega, mille mähis on pandud taimega potile. Aga kui hakkasin seadet prototüüpima, meenus mulle järsku, kuidas sattusin kunagi “astmepinge” alla. See ajendas mind tegema uut katset.

Ja tõepoolest, kõigis Internetis leiduvates omatehtud konstruktsioonid, tehti ettepanek mõõta pinnase takistust alalisvoolule. Mis siis, kui proovite takistust mõõta vahelduvvool? Lõppude lõpuks ei tohiks lillepott teoreetiliselt muutuda akuks.

Kogutud kõige lihtsam skeem ja katsetas seda kohe erinevatel muldadel. Tulemus oli julgustav. Kahtlaseid tendentse resistentsuse suurenemise või vähenemise suunas ei tuvastatud isegi mitme päeva jooksul. Seejärel leidis see oletus käesolevas kinnitust kastmismasin, kelle töö põhines sarnasel põhimõttel.

Pinnase niiskuse läveanduri elektriahel.

Uurimistöö tulemusena ilmus see vooluahel ühele kiibile. Kõik loetletud mikroskeemid sobivad: K176LE5, K561LE5 või CD4001A. Müüme neid mikroskeeme ainult 6 sendi eest.

Pinnase niiskuse andur on läviseade, mis reageerib vahelduvvoolu takistuse muutustele (lühikesed impulsid).

Põhiostsillaator on monteeritud elementidele DD1.1 ja DD1.2, mis genereerib impulsse umbes 10-sekundiliste intervallidega. https://site/

Eraldavad kondensaatorid C2 ja C4. Need ei lähe mõõteahelasse D.C. mida muld tekitab.

Takisti R3 määrab reaktsiooniläve ja takisti R8 tagab võimendi hüstereesi. Trimmeri takisti R5 seab sisendi DD1.3 esialgse eelpinge.

Kondensaator C3 on mürakaitse ja takisti R4 määrab maksimaalse sisendtakistuse mõõteahel. Mõlemad elemendid vähendavad anduri tundlikkust, kuid nende puudumine võib põhjustada valehäireid.

Samuti ei tohiks valida mikroskeemi toitepinget, mis on alla 12 V, kuna see vähendab signaali-müra suhte vähenemise tõttu seadme tegelikku tundlikkust.