Mnogi vrtnarji in vrtnarji so prikrajšani za vsakodnevno nego posajene zelenjave, jagodičja, sadno drevje zaradi delovne obremenitve ali dopusta. Vendar rastline potrebujejo pravočasno zalivanje. S pomočjo preprostih avtomatiziranih sistemov lahko zagotovite, da zemlja na vašem mestu ohrani potrebno in stabilna vlažnost ves čas tvoje odsotnosti. Za izgradnjo avtomatskega sistema za zalivanje vrta boste potrebovali glavni krmilni element - senzor vlage v tleh.

Senzor vlažnosti

Senzorji vlažnosti se včasih imenujejo tudi merilniki vlage ali senzorji vlažnosti. Skoraj vsi merilniki vlage v tleh na trgu merijo vlago z uporovno metodo. To ni povsem natančna metoda, ker ne upošteva elektroliznih lastnosti predmeta, ki ga merimo. Odčitki naprave so lahko različni pri enaki vlažnosti tal, vendar z različno kislostjo ali vsebnostjo soli. Toda za eksperimentalne vrtnarje absolutni odčitki instrumentov niso tako pomembni kot relativni, ki jih je mogoče pod določenimi pogoji prilagoditi aktuatorju za dovod vode.

Bistvo uporovne metode je, da naprava meri upor med dvema vodnikoma, ki sta nameščena v tleh na razdalji 2-3 cm drug od drugega. To je normalno ohmmeter, ki je vključen v kateri koli digitalni ali analogni tester. Prej so se takšni instrumenti imenovali avometri.

Obstajajo tudi naprave z vgrajenim ali oddaljenim indikatorjem za operativni nadzor nad stanjem tal.

Razliko v prevodnosti električnega toka pred zalivanjem in po zalivanju je enostavno izmeriti na primeru lonca s sobno rastlino aloje. Odčitki pred zalivanjem 101,0 kOhm.

Odčitki po namakanju po 5 minutah 12,65 kOhm.

Toda običajni tester bo pokazal le upor zemlje med elektrodama, ne bo pa mogel pomagati pri samodejnem zalivanju.

Načelo delovanja avtomatizacije

Pri avtomatskih zalivalnih sistemih običajno velja pravilo »zalivaj ali ne zalivaj«. Praviloma nikomur ni treba regulirati tlaka vode. To je posledica uporabe dragih krmiljenih ventilov in drugih nepotrebnih, tehnološko zapletenih naprav.

Skoraj vsi senzorji vlage, ki jih ponujamo na trgu, imajo poleg dveh elektrod v svoji zasnovi primerjalnik. To je najpreprostejša analogno-digitalna naprava, ki pretvori dohodni signal v digitalno obliko. To pomeni, da boste pri nastavljeni ravni vlažnosti na njegovem izhodu prejeli eno ali nič (0 ali 5 voltov). Ta signal bo postal vir za naslednji aktuator.

Za samodejno zalivanje bi bila najbolj racionalna možnost uporaba elektromagnetnega ventila kot pogona. Vključen je v prelom cevi in ​​se lahko uporablja tudi v mikrokapljičnih namakalnih sistemih. Vklopljen z napajanjem 12 V.

Za preproste sisteme, ki delujejo po principu "senzor se sproži - voda teče", je dovolj, da uporabite primerjalnik LM393. Mikrovezje je dvojni operacijski ojačevalnik z možnostjo sprejema ukaznega signala na izhodu na nastavljivi vhodni ravni. Čip ima dodaten analogni izhod, ki ga je mogoče povezati s programabilnim krmilnikom ali testerjem. Približen sovjetski analog dvojnega primerjalnika LM393- mikrovezje 521CA3.

Na sliki je prikazan že pripravljen rele za vlažnost skupaj s senzorjem kitajske izdelave za samo 1 dolar.

Spodaj je ojačana različica, z izhodnim tokom 10A pri izmenični napetosti do 250 V, za 3-4 $.

Sistemi za avtomatizacijo namakanja

Če vas zanima popoln avtomatski sistem za zalivanje, potem morate razmisliti o nakupu programabilnega krmilnika. Če je območje majhno, potem je dovolj, da namestite 3-4 senzorje vlažnosti različni tipi glazura. Na primer, vrt potrebuje manj zalivanja, maline ljubijo vlago, melone pa potrebujejo dovolj vode iz zemlje, razen v zelo sušnih obdobjih.

Na podlagi lastnih opazovanj in meritev senzorjev vlažnosti lahko približno izračunate stroškovno učinkovitost in učinkovitost oskrbe z vodo na območjih. Procesorji vam omogočajo sezonsko prilagajanje, lahko uporabljajo odčitke merilnikov vlage ter upoštevajo padavine in letni čas.

Nekateri senzorji vlage v tleh so opremljeni z vmesnikom RJ-45 za povezavo z omrežjem. Vdelana programska oprema procesorja vam omogoča, da konfigurirate sistem tako, da vas bo obvestil o potrebi po namakanju družbeni mediji ali SMS sporočilo. To je priročno v primerih, ko ni mogoče vzpostaviti povezave avtomatiziran sistem zalivanje, denimo, za sobne rastline.

Priročen za uporabo v sistemu za avtomatizacijo namakanja krmilniki z analognimi in kontaktnimi vhodi, ki povezujejo vse senzorje in prenašajo njihove odčitke preko enega vodila na računalnik, tablico oz. mobilni telefon. Upravljanje pogonov poteka preko WEB vmesnika. Najpogostejši univerzalni krmilniki so:

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

to fleksibilne naprave, ki vam omogoča natančno nastavitev avtomatskega zalivalnega sistema in mu zaupate popoln nadzor nad svojim vrtom.

Preprosta shema avtomatizacije namakanja

Najenostavnejši sistem avtomatizacija namakanja je sestavljena iz senzorja vlažnosti in krmilne naprave. Senzor vlage v tleh lahko naredite z lastnimi rokami. Potrebovali boste dva žeblja, upor 10 kOhm in vir napajanja z izhodno napetostjo 5 V. Primerno iz mobilnega telefona.

Mikrovezje se lahko uporablja kot naprava, ki bo izdala ukaz za zalivanje LM393. Lahko kupite že pripravljeno enoto ali jo sestavite sami, potem boste potrebovali:

• Upori 10 kOhm - 2 kosi;
• upori 1 kOhm - 2 kosi;
• upori 2 kOhm - 3 kosi;
• spremenljivi upor 51-100 kOhm - 1 kos;
• LED diode - 2 kos;
• katera koli dioda, ni močna - 1 kos;
• tranzistor, poljubno srednja moč PNP (na primer KT3107G) - 1 kos;
• kondenzatorji 0,1 μ – 2 kos.;
• čip LM393- 1 PC;
• rele s pragom delovanja 4 V;
• vezje.

Shema sestavljanja je predstavljena spodaj.

Po montaži priključite modul na napajanje in senzor nivoja vlage v tleh. Na izhod primerjalnika LM393 priključite tester. S konstrukcijskim uporom nastavite prag odziva. Sčasoma ga bo treba prilagoditi, morda večkrat.

Shematski diagram in pinout primerjalnika LM393 predstavljeno spodaj.

Najenostavnejša avtomatizacija je pripravljena. Dovolj je, da na zapiralne sponke priključite aktuator, na primer elektromagnetni ventil, ki vklopi in izklopi dovod vode.

Aktuatorji za avtomatizacijo namakanja

Glavni aktuator za avtomatizacijo namakanja je elektronski ventil z in brez regulacije pretoka vode. Slednji so cenejši, lažji za vzdrževanje in upravljanje.

Obstaja veliko nadzorovanih žerjavov in drugih proizvajalcev.

Če na vašem območju obstajajo težave z oskrbo z vodo, kupite elektromagnetne ventile s senzorjem pretoka. To bo preprečilo, da bi elektromagnet pregorel, če tlak vode pade ali je dovod vode prekinjen.

Slabosti avtomatskih namakalnih sistemov

Tla so heterogena in se razlikujejo po sestavi, zato lahko en senzor vlage prikazuje različne podatke na sosednjih območjih. Poleg tega so nekatera območja v senci dreves in so bolj vlažna od tistih na sončnih območjih. Pomemben vpliv ima tudi bližina podtalnica, njihova višina glede na obzorje.

Pri uporabi avtomatiziranega namakalnega sistema je treba upoštevati pokrajino območja. Spletno mesto lahko razdelimo na sektorje. V vsak sektor namestite enega ali več senzorjev vlažnosti in za vsakega izračunajte svoj algoritem delovanja. To bo znatno zapletlo sistem in malo verjetno je, da boste lahko brez krmilnika, vendar vam bo kasneje skoraj popolnoma prihranilo čas, ko boste nerodno stali s cevjo v rokah pod vročim soncem. Tla bodo napolnjena z vlago brez vaše udeležbe.

Gradnja učinkovit sistem avtomatizirano namakanje ne more temeljiti samo na odčitkih senzorjev vlage v tleh. Nujno je treba dodatno uporabiti temperaturne in svetlobne senzorje ter upoštevati fiziološke potrebe rastlin po vodi. različni tipi. Upoštevati je treba tudi sezonske spremembe. Številna podjetja, ki proizvajajo sisteme za avtomatizacijo namakanja, ponujajo prilagodljivo programsko opremo Za različne regije, pridelane površine in pridelki.

Pri nakupu sistema s senzorjem vlažnosti naj vas ne zavedejo neumni marketinški slogani: naše elektrode so prevlečene z zlatom. Tudi če je tako, potem boste le obogatili zemljo z žlahtno kovino v procesu elektrolize plošč in denarnice ne preveč poštenih poslovnežev.

Zaključek

Ta članek je govoril o senzorjih vlage v tleh, ki so glavni nadzorni element avtomatskega namakanja. Obravnavan je bil tudi princip delovanja avtomatiziranega namakalnega sistema, ki ga lahko kupite že pripravljenega ali sestavite sami. Najenostavnejši sistem je sestavljen iz senzorja vlažnosti in krmilne naprave, katere diagram montaže DIY je bil predstavljen tudi v tem članku.

Ta članek je nastal v zvezi z izdelavo avtomatskega zalivalnega stroja za nego sobnih rastlin. Mislim, da bo zalivalka sama po sebi lahko zanimiva za DIYerja, zdaj pa bomo govorili o senzorju vlage v tleh. https://site/

Najbolj zanimivi videi na Youtube

Prolog.

Seveda, preden sem ponovno izumil kolo, sem brskal po internetu.

Senzorji vlažnosti industrijske proizvodnje Izkazalo se je, da je predrago in nikoli mi ni uspelo najti natančen opis vsaj en tak senzor. Zdi se, da je moda trgovanja s "prašičjimi vrečami", ki je prišla k nam z Zahoda, že postala norma.

Čeprav v omrežju obstajajo opisi domačih amaterskih senzorjev, vsi delujejo na principu merjenja odpornosti tal na enosmerni tok. In že prvi poskusi so pokazali popolno neuspeh takšnega razvoja.

Pravzaprav me to ni prav nič presenetilo, saj se še spomnim, kako sem kot otrok poskušal izmeriti upor zemlje in v njej ugotovil ... elektrika. To pomeni, da je igla mikroampermetra zabeležila tok, ki teče med dvema elektrodama, zataknjenima v zemljo.

Poskusi, ki so trajali cel teden, so pokazali, da se odpornost tal lahko spreminja zelo hitro in se lahko občasno poveča in nato zmanjša, obdobje teh nihanj pa je lahko od nekaj ur do deset sekund. Poleg tega v različnih Cvetlični lončki, odpornost tal se spreminja na različne načine. Kot se je kasneje izkazalo, žena izbere individualno sestavo tal za vsako rastlino.

Sprva sem popolnoma opustil merjenje upora tal in celo začel graditi indukcijski senzor, saj sem na internetu našel industrijski senzor vlage, o katerem je pisalo, da je indukcijski. Nameraval sem primerjati frekvenco referenčnega oscilatorja s frekvenco drugega oscilatorja, katerega tuljava je nameščena na lončku z rastlino. Toda ko sem začel izdelovati prototip naprave, sem se nenadoma spomnil, kako sem nekoč prišel pod "stopenjsko napetost". To me je spodbudilo k drugemu poskusu.

In res, v vseh tistih, ki jih najdemo na internetu domače strukture, je bilo predlagano merjenje odpornosti tal na enosmerni tok. Kaj pa, če poskusite izmeriti upor izmenični tok? Navsezadnje se v teoriji cvetlični lonec ne bi smel spremeniti v "baterijo".

Zbrano najpreprostejša shema in ga takoj preizkusil na različnih tleh. Rezultat je bil spodbuden. Tudi v nekaj dneh ni bilo zaznati nobenih sumljivih nagnjenj k povečanju ali zmanjšanju odpornosti. Kasneje je bila ta domneva potrjena v tok zalivalni stroj, katerega delo je temeljilo na podobnem principu.

Električno vezje senzorja praga vlage v tleh.

Kot rezultat raziskave se je to vezje pojavilo na enem samem čipu. Katera koli od navedenih mikrovezij bo primerna: K176LE5, K561LE5 ali CD4001A. Ta mikrovezja prodajamo samo za 6 centov.

Senzor vlažnosti tal je mejna naprava, ki se odziva na spremembe odpornosti na izmenični tok (kratki impulzi).

Na elementih DD1.1 in DD1.2 je sestavljen glavni oscilator, ki generira impulze v intervalih približno 10 sekund. https://site/

Ločilni kondenzatorji C2 in C4. Ne prehajajo v merilni krog D.C. ki jih tvorijo tla.

Upor R3 nastavi prag odziva, upor R8 pa histerezo ojačevalnika. Trimer upor R5 nastavi začetno prednapetost na vhodu DD1.3.

Kondenzator C3 je protišumni, upor R4 pa določa največji vhodni upor merilno vezje. Oba elementa zmanjšata občutljivost senzorja, vendar lahko njihova odsotnost povzroči lažne alarme.

Prav tako ne smete izbrati napajalne napetosti mikrovezja, nižje od 12 voltov, saj to zmanjša dejansko občutljivost naprave zaradi zmanjšanja razmerja med signalom in šumom.

Merilnik vlage v tleh ETP-300 - naprava ne potrebuje baterij, uporablja se za določanje vlažnosti tal, za dom in vrt

Opis:

Naprava ne potrebuje baterij! Naprava je končan izdelek in se uporablja za določanje ravni vlažnosti tal za uporabo doma in na vrtu. Enostaven za uporabo, omogoča visoka natančnost vzpostavi stopnjo vlažnosti tal v globini korenin rastlin, kar preprečuje izsušitev ali zamočenost tal ter pomaga ohranjati zdravje rastlin in njihov pravilen razvoj. Idealen za dom, vrt ali kočo.

Uporaba:

1. Kovinsko sondo vstavite v zemljo do 3/4 njene dolžine ob vznožju rastline, brez uporabe pretirane sile, da ne poškodujete korenin ali same naprave.

– indikatorska puščica je v RDEČEM območju lestvice (0-3) – suha ali rahlo vlažna tla. Primerno za rastline, kot so kaktusi.

– indikatorska puščica je v ZELENEM območju lestvice (4-7) – rahlo vlažna ali vlažna tla. Primerno za večino sobnih rastlin in vrtnih pridelkov.

– indikatorska igla je v MODREM območju lestvice (8-10) – zelo mokra tla. Rastline ne zalivajte, dokler vlažnost ne pade.

– Za najboljše rezultate redno preverjajte raven vlage v tleh.

3. Po vsaki uporabi merilnik odstranite iz zemlje in ga do suhega obrišite s krpo.

Optimalne ravni vlažnosti za nekatere rastline:

POMEMBNO:

Vsaka rastlina zahteva svojo pravilnost in stopnjo zalivanja, ki se lahko spreminja v različnih obdobjih njihovega življenja. Zalivanje je treba opraviti glede na stanje samih rastlin: uveli listi kažejo na pomanjkanje vlage v celicah, glive ali gniloba na plodovih pa na njen presežek. S pomočjo naprave lahko snemate optimalne ravni vlage v tleh za vsako rastlino in se jih držite v prihodnosti.

Skupne mere: 285x50 mm.

Material: plastika, kovina.

Uporabno do datuma - ni omejeno.

Proizvajalec: Kitajska.

Determinator vlažnosti tal ETP-300 lahko kupite s kurirsko dostavo v Moskvi tako, da oddate naročilo prek nakupovalne košarice.