Датчик вологості грунту

Нерідко у продажу можна зустріти такі пристосування, які встановлюються на квітковий горщик і стежать за рівнем вологості грунту, включаючи при необхідності насос і поливаючи рослина. Завдяки такому пристрою можна буде спокійно їхати у відпустку на тиждень, не боячись, що улюблений фікус зів'яне. Однак ціна на такі пристосування невиправдано висока, адже їх пристрій гранично просте. Так навіщо купувати, якщо можна зробити самому?

Схема

Пропоную до збірки схему простого і перевіреного датчика вологості грунту, схема якого зображена нижче:
У нирку горщика опускаються два металевих прута, зробити які можна, наприклад, разогнув скріпку. Їх потрібно увіткнути в землю на відстані приблизно 2-3 сантиметри один від одного. Коли грунт сухий, вона погано проводить електричний струм, опір між прутами дуже велике. Коли грунт вологий - її електропровідність значно підвищується і опір між прутами зменшується, саме це явище лежить в основі роботи схеми.
Резистор 10 кОм і ділянку грунту між прутами утворюють дільник напруги, вихід якого з'єднаний з інвертує входом операційного підсилювача. Тобто напруга на ньому залежить лише від того, наскільки зволожена грунт. Якщо помістити датчик у вологий грунт, то напруга на вході ОУ буде дорівнює приблизно 2-3 вольт. У міру висихання землі це напруга буде збільшуватися і досягне значення 9-10 вольт при абсолютно сухій землі (конкретні значення напруги залежать від типу ґрунту). Напруга на неінвертуючий вхід ОП задається вручну змінним резистором (10 кОм на схемі, його номінал можна змінювати в межах 10-100 кОм) в межах від 0 до 12-ти вольт. За допомогою цього змінного резистора задається поріг спрацьовування датчика. Операційний підсилювач в цій схемі працює в якості компаратора, тобто він порівнює напруги на інвертується і неінвертуючий входах. Як тільки напруга з инвертирующего входу перевищить напругу з неинвертирующего, на виході ОУ з'явиться мінус харчування, загориться світлодіод і відкриється транзистор. Транзистор, в свою чергу, активує реле, що управляє водяним насосом або електричним клапаном. Вода почне надходити в горщик, земля знову стане вологою, її електропровідність збільшитися, і схема відключить подачу води.
Друкована плата, яка пропонується до статті, розрахована на використання здвоєного операційного підсилювача, наприклад, TL072, RC4558, NE5532 або інших аналогів, одна його половинка при цьому не використовується. Транзистор в схемі використовується малої або середньої потужності і структури PNP, можна застосувати, наприклад, КТ814. Його завдання - включення і виключення реле, також замість реле можна застосувати ключ на польовому транзисторі, як це зробив я. Напруга живлення схеми - 12 вольт.
Скачайте плату:

Збірка датчика вологості грунту

Може статися таке, що при висиханні грунту реле включається не чітко, а спочатку починає швидко клацати, і тільки після цього встановлюється у відкритому стані. Це говорить про те, що дроти від плати до горщика з рослиною вловлюють мережеві наведення, які згубно впливають на роботу схеми. В такому випадку, не завадить замінити дроти на екрановані і поставити електролітичний конденсатор ємністю 4.7 - 10 мкФ паралельно ділянці грунту, на додачу до ємності 100 нФ, зазначеної на схемі.
Робота схеми мені дуже сподобалася, рекомендую до повторення. Фото зібраного мною пристрої:

Дивіться відео: Ёмкостный датчик влажности почвы (Листопад 2024).