เซ็นเซอร์ความชื้นในดิน
คุณมักจะพบอุปกรณ์ลดราคาที่ติดตั้งบนกระถางดอกไม้และตรวจสอบระดับความชื้นในดิน เปิดปั๊มหากจำเป็น และรดน้ำต้นไม้ ด้วยอุปกรณ์นี้คุณสามารถไปเที่ยวพักผ่อนได้อย่างปลอดภัยเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์โดยไม่ต้องกลัวว่าไฟไทรที่คุณชื่นชอบจะเหี่ยวเฉา อย่างไรก็ตามราคาของอุปกรณ์ดังกล่าวสูงเกินสมควรเนื่องจากการออกแบบนั้นเรียบง่ายมาก แล้วทำไมต้องซื้อถ้าคุณทำเองได้?
โครงการ
ฉันเสนอให้ประกอบแผนภาพวงจรของเซ็นเซอร์ความชื้นในดินที่เรียบง่ายและผ่านการพิสูจน์แล้วซึ่งมีแผนภาพแสดงด้านล่าง:
แท่งโลหะสองแท่งถูกหย่อนลงในตาของหม้อ ซึ่งสามารถทำได้โดยการงอคลิปหนีบกระดาษ ต้องติดดินโดยให้ห่างจากกันประมาณ 2-3 เซนติเมตร เมื่อดินแห้งจะนำไฟฟ้าได้ไม่ดีจึงมีความต้านทานระหว่างแท่งสูงมาก เมื่อดินเปียก ค่าการนำไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นอย่างมากและความต้านทานระหว่างแท่งจะลดลง ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่รองรับการทำงานของวงจร
ตัวต้านทาน 10 kOhm และส่วนของดินระหว่างแท่งจะก่อให้เกิดตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าซึ่งเอาต์พุตจะเชื่อมต่อกับอินพุตกลับด้านของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน เหล่านั้น.แรงดันไฟฟ้านั้นขึ้นอยู่กับความชื้นของดินเท่านั้น หากคุณวางเซ็นเซอร์ไว้ในดินชื้น แรงดันไฟฟ้าที่อินพุตของออปแอมป์จะอยู่ที่ประมาณ 2-3 โวลต์ เมื่อดินแห้งสนิทแรงดันไฟฟ้านี้จะเพิ่มขึ้นและถึงค่า 9-10 โวลต์เมื่อดินแห้งสนิท (ค่าแรงดันไฟฟ้าเฉพาะขึ้นอยู่กับชนิดของดิน) แรงดันไฟฟ้าที่อินพุตที่ไม่กลับด้านของ op-amp ถูกตั้งค่าด้วยตนเองด้วยตัวต้านทานแบบแปรผัน (10 kOhm ในแผนภาพค่าของมันสามารถเปลี่ยนได้ภายใน 10-100 kOhm) ในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 12 โวลต์ เมื่อใช้ตัวต้านทานแบบแปรผันนี้ เกณฑ์การตอบสนองของเซ็นเซอร์จะถูกตั้งค่า แอมพลิฟายเออร์ในวงจรนี้ทำงานเป็นตัวเปรียบเทียบเช่น มันเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตแบบกลับด้านและไม่กลับด้าน ทันทีที่แรงดันไฟฟ้าจากอินพุตกลับด้านเกินแรงดันไฟฟ้าจากอินพุตที่ไม่กลับด้าน แหล่งจ่ายไฟลบจะปรากฏขึ้นที่เอาต์พุต op-amp และสว่างขึ้น ไดโอดเปล่งแสง และทรานซิสเตอร์จะเปิดขึ้น ทรานซิสเตอร์จะเปิดใช้งานรีเลย์ที่ควบคุมปั๊มน้ำหรือวาล์วไฟฟ้า น้ำจะเริ่มไหลลงหม้อ ดินจะชื้นอีกครั้ง ค่าการนำไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น และวงจรจะปิดการจ่ายน้ำ
แผงวงจรพิมพ์ที่เสนอสำหรับบทความนี้ได้รับการออกแบบเพื่อใช้แอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการคู่เช่น TL072, RC4558, NE5532 หรือแอนะล็อกอื่น ๆ โดยไม่ได้ใช้ครึ่งหนึ่ง ทรานซิสเตอร์ในวงจรใช้กับกำลังต่ำหรือปานกลางและมีโครงสร้าง PNP เช่น KT814 ได้ หน้าที่ของมันคือเปิดและปิดรีเลย์ คุณยังสามารถใช้สวิตช์ทรานซิสเตอร์แบบเอฟเฟกต์สนามแทนรีเลย์เหมือนที่ฉันเคยทำ แรงดันไฟฟ้าของวงจรคือ 12 โวลต์
ดาวน์โหลดบอร์ด:
ชุดเซ็นเซอร์ความชื้นในดิน
อาจเกิดขึ้นได้ว่าเมื่อดินแห้งรีเลย์จะไม่เปิดอย่างชัดเจน แต่ก่อนอื่นจะเริ่มคลิกอย่างรวดเร็วและหลังจากนั้นจะถูกตั้งค่าให้อยู่ในสถานะเปิดเท่านั้น สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าสายไฟจากบอร์ดไปยังกระถางต้นไม้กำลังรับสัญญาณรบกวนจากเครือข่าย ซึ่งส่งผลเสียต่อการทำงานของวงจร ในกรณีนี้การเปลี่ยนสายไฟด้วยสายหุ้มฉนวนจะไม่เสียหายและวางตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าที่มีความจุ 4.7 - 10 μF ขนานกับพื้นที่ดิน นอกเหนือจากความจุ 100 nF ที่ระบุในแผนภาพ
ฉันชอบงานของโครงการนี้มาก ฉันแนะนำให้ทำซ้ำ รูปถ่ายของอุปกรณ์ที่ฉันประกอบ:
