Sensor de umidade do solo

Muitas vezes você pode encontrar à venda dispositivos que são instalados em um vaso de flores e monitoram o nível de umidade do solo, ligando a bomba se necessário e regando a planta. Graças a este dispositivo, você pode sair de férias com segurança por uma semana, sem medo de que sua ficus favorita murche. No entanto, o preço de tais dispositivos é excessivamente alto, porque seu design é extremamente simples. Então, por que comprar se você mesmo pode fazer isso?

Esquema

Proponho para montagem um diagrama de circuito de um sensor de umidade do solo simples e comprovado, cujo diagrama é mostrado abaixo:

Duas hastes de metal são colocadas no botão do vaso, o que pode ser feito, por exemplo, dobrando um clipe de papel. Eles precisam ser cravados no solo a uma distância de cerca de 2 a 3 centímetros um do outro. Quando o solo está seco, ele não conduz bem a eletricidade; a resistência entre as hastes é muito alta. Quando o solo está molhado, sua condutividade elétrica aumenta significativamente e a resistência entre as hastes diminui, é esse fenômeno que está na base do funcionamento do circuito.

Um resistor de 10 kOhm e uma seção de solo entre as hastes formam um divisor de tensão, cuja saída é conectada à entrada inversora do amplificador operacional. Aqueles.a voltagem depende apenas de quão úmido está o solo. Se você colocar o sensor em solo úmido, a tensão na entrada do amplificador operacional será de aproximadamente 2 a 3 volts. À medida que o solo seca, esta tensão aumentará e atingirá um valor de 9 a 10 volts quando o solo estiver completamente seco (os valores específicos de tensão dependem do tipo de solo). A tensão na entrada não inversora do amplificador operacional é definida manualmente com um resistor variável (10 kOhm no diagrama, seu valor pode ser alterado entre 10-100 kOhm) na faixa de 0 a 12 volts. Usando este resistor variável, o limite de resposta do sensor é definido. O amplificador operacional neste circuito funciona como comparador, ou seja, ele compara as tensões nas entradas inversoras e não inversoras. Assim que a tensão da entrada inversora exceder a tensão da entrada não inversora, uma fonte de alimentação negativa aparecerá na saída do amplificador operacional e acenderá Diodo emissor de luz e o transistor será aberto. O transistor, por sua vez, aciona um relé que controla a bomba d'água ou válvula elétrica. A água começará a fluir para dentro da panela, o solo ficará úmido novamente, sua condutividade elétrica aumentará e o circuito desligará o abastecimento de água.

A placa de circuito impresso proposta para este artigo foi projetada para utilizar um amplificador operacional duplo, por exemplo, TL072, RC4558, NE5532 ou outros análogos, metade dela não é utilizada. O transistor no circuito é usado com baixa ou média potência e estrutura PNP; por exemplo, KT814 pode ser usado. Sua tarefa é ligar e desligar o relé, você também pode usar uma chave de transistor de efeito de campo em vez de um relé, como eu fiz. A tensão de alimentação do circuito é de 12 volts.

Baixe o quadro:

Conjunto do sensor de umidade do solo

Pode acontecer que quando o solo seca, o relé não ligue com clareza, mas primeiro comece a clicar rapidamente e só depois seja colocado no estado aberto. Isso sugere que os fios da placa ao vaso estão captando ruído da rede, o que prejudica o funcionamento do circuito. Neste caso, não faria mal nenhum substituir os fios por blindados e colocar um capacitor eletrolítico com capacidade de 4,7 - 10 μF paralelo à área do solo, além da capacidade de 100 nF indicada no diagrama.

Gostei muito do trabalho do esquema, recomendo repeti-lo. Foto do aparelho que montei: