Сензор за влажност на почвата

Често в продажба можете да намерите устройства, които са инсталирани на саксия за цветя и следят нивото на почвената влага, като включват помпата, ако е необходимо, и поливат растението. Благодарение на това устройство можете спокойно да отидете на почивка за една седмица, без да се страхувате, че любимият ви фикус ще изсъхне. Цената на такива устройства обаче е неоправдано висока, тъй като дизайнът им е изключително прост. Така че защо да купувате, ако можете да го направите сами?

Схема

Предлагам за сглобяване електрическа схема на прост и доказан сензор за влажност на почвата, чиято диаграма е показана по-долу:

Две метални пръчки се спускат в пъпката на саксията, което може да стане например чрез огъване на кламер. Те трябва да бъдат забити в земята на разстояние около 2-3 сантиметра един от друг. Когато почвата е суха, тя не провежда добре електричество, съпротивлението между пръчките е много голямо. Когато почвата е мокра, нейната електрическа проводимост се увеличава значително и съпротивлението между прътите намалява; именно това явление е в основата на работата на веригата.

Резистор от 10 kOhm и част от почвата между прътите образуват делител на напрежение, чийто изход е свързан към инвертиращия вход на операционния усилвател. Тези.напрежението върху него зависи само от това колко влажна е почвата. Ако поставите сензора във влажна почва, напрежението на входа на операционния усилвател ще бъде приблизително 2-3 волта. Когато почвата изсъхне, това напрежение ще се увеличи и ще достигне стойност от 9-10 волта, когато почвата е напълно суха (конкретните стойности на напрежението зависят от вида на почвата). Напрежението на неинвертиращия вход на операционния усилвател се настройва ръчно с променлив резистор (10 kOhm на диаграмата, стойността му може да се променя в рамките на 10-100 kOhm) в диапазона от 0 до 12 волта. С помощта на този променлив резистор се задава прагът на реакция на сензора. Операционният усилвател в тази схема работи като компаратор, т.е. той сравнява напреженията на инвертиращите и неинвертиращите входове. Веднага щом напрежението от инвертиращия вход надвиши напрежението от неинвертиращия вход, на изхода на операционния усилвател ще се появи минус захранване и ще светне Светодиод и транзисторът ще се отвори. Транзисторът от своя страна активира реле, което управлява водната помпа или електрическия вентил. Водата ще започне да тече в саксията, почвата ще стане отново влажна, нейната електрическа проводимост ще се увеличи и веригата ще изключи подаването на вода.

Печатната платка, предложена за тази статия, е проектирана да използва двоен операционен усилвател, например TL072, RC4558, NE5532 или други аналози, половината от които не се използва. Транзисторът във веригата се използва с ниска или средна мощност и PNP структура, например може да се използва KT814. Неговата задача е да включва и изключва релето, можете също да използвате превключвател с полеви транзистори вместо реле, както направих аз. Захранващото напрежение на веригата е 12 волта.

Изтеглете таблото:

Сензор за влажност на почвата

Може да се случи, че когато почвата изсъхне, релето не се включва ясно, но първо започва да щрака бързо и едва след това се настройва в отворено състояние. Това предполага, че проводниците от таблото до саксията улавят мрежов шум, което има пагубен ефект върху работата на веригата. В този случай няма да навреди да замените проводниците с екранирани и да поставите електролитен кондензатор с капацитет 4,7 - 10 μF успоредно на почвената зона, в допълнение към капацитета от 100 nF, посочен на диаграмата.

Много ми хареса работата на схемата, препоръчвам да я повторя. Снимка на устройството, което сглобих: