Cảm biến độ ẩm đất
Bạn thường có thể tìm thấy các thiết bị bán được lắp trên chậu hoa và theo dõi độ ẩm của đất, bật máy bơm nếu cần và tưới nước cho cây. Nhờ thiết bị này, bạn có thể yên tâm đi nghỉ trong một tuần mà không sợ cây ficus yêu thích của mình bị héo. Tuy nhiên, giá của những thiết bị như vậy cao một cách vô lý vì thiết kế của chúng cực kỳ đơn giản. Vậy tại sao phải mua nếu bạn có thể tự làm được?
Cơ chế
Tôi đề xuất lắp ráp sơ đồ mạch của một cảm biến độ ẩm đất đơn giản và đã được chứng minh, sơ đồ này được trình bày dưới đây:
Hai thanh kim loại được hạ xuống chồi của chậu, chẳng hạn, có thể thực hiện bằng cách uốn một chiếc kẹp giấy. Chúng cần được cắm xuống đất ở khoảng cách khoảng 2-3 cm với nhau. Khi đất khô dẫn điện kém, điện trở giữa các thanh rất cao. Khi đất ướt, độ dẫn điện của nó tăng lên đáng kể và điện trở giữa các thanh giảm đi, chính hiện tượng này là cơ sở cho hoạt động của mạch điện.
Một điện trở 10 kOhm và một phần đất giữa các thanh tạo thành một bộ chia điện áp, đầu ra của nó được kết nối với đầu vào đảo ngược của bộ khuếch đại thuật toán. Những thứ kia.điện áp trên nó chỉ phụ thuộc vào độ ẩm của đất. Nếu bạn đặt cảm biến trong đất ẩm, điện áp ở đầu vào op-amp sẽ vào khoảng 2-3 volt. Khi đất khô đi, điện áp này sẽ tăng lên và đạt giá trị 9-10 volt khi đất khô hoàn toàn (giá trị điện áp cụ thể tùy thuộc vào loại đất). Điện áp ở đầu vào không đảo của op-amp được đặt thủ công bằng một điện trở thay đổi (10 kOhm trong sơ đồ, giá trị của nó có thể thay đổi trong khoảng 10-100 kOhm) trong phạm vi từ 0 đến 12 volt. Sử dụng điện trở thay đổi này, ngưỡng phản hồi của cảm biến được đặt. Bộ khuếch đại hoạt động trong mạch này hoạt động như một bộ so sánh, tức là nó so sánh điện áp ở đầu vào đảo ngược và không đảo. Ngay khi điện áp từ đầu vào đảo ngược vượt quá điện áp từ đầu vào không đảo, nguồn điện âm sẽ xuất hiện ở đầu ra op-amp và sáng lên Điốt phát sáng và bóng bán dẫn sẽ mở. Bóng bán dẫn lần lượt kích hoạt rơle điều khiển máy bơm nước hoặc van điện. Nước sẽ bắt đầu chảy vào chậu, đất sẽ ẩm trở lại, độ dẫn điện của nó sẽ tăng lên và mạch điện sẽ tắt nguồn cấp nước.
Bảng mạch in được đề xuất cho bài viết này được thiết kế để sử dụng bộ khuếch đại hoạt động kép, ví dụ: TL072, RC4558, NE5532 hoặc các loại tương tự khác, một nửa trong số đó không được sử dụng. Transistor trong mạch được sử dụng với công suất thấp hoặc trung bình và cấu trúc PNP, ví dụ KT814 có thể được sử dụng. Nhiệm vụ của nó là bật và tắt rơle; bạn cũng có thể sử dụng công tắc bóng bán dẫn hiệu ứng trường thay vì rơle như tôi đã làm. Hiệu điện thế của mạch là 12V.
Tải xuống bảng:
Hội cảm biến độ ẩm đất
Có thể xảy ra trường hợp khi đất khô đi, rơle bật không rõ ràng mà lúc đầu bắt đầu nhấp nháy nhanh và chỉ sau đó nó mới được đặt ở trạng thái mở. Điều này cho thấy các dây dẫn từ bảng mạch đến chậu cây đang gây nhiễu mạng, điều này có ảnh hưởng bất lợi đến hoạt động của mạch điện. Trong trường hợp này, sẽ không hại gì nếu thay dây bằng dây có vỏ bọc và đặt một tụ điện có công suất 4,7 - 10 μF song song với diện tích đất, ngoài công suất 100 nF được chỉ ra trong sơ đồ.
Tôi thực sự thích công việc của chương trình, tôi khuyên bạn nên lặp lại nó. Ảnh máy mình lắp ráp:
