Bodenfeuchtesensor

Im Handel sind oft solche Geräte erhältlich, die auf einem Blumentopf installiert sind und den Feuchtigkeitsgehalt des Bodens überwachen, einschließlich, falls erforderlich, einer Pumpe und der Bewässerung der Pflanze. Dank dieses Geräts können Sie sicher eine Woche in den Urlaub fahren, ohne befürchten zu müssen, dass Ihr geliebter Ficus verblasst. Der Preis solcher Geräte ist jedoch unangemessen hoch, da deren Gerät äußerst einfach ist. Warum also kaufen, wenn Sie es selbst schaffen?

Schema

Ich schlage zur Montage ein Diagramm eines einfachen und bewährten Bodenfeuchtesensors vor, von dem ein Diagramm unten gezeigt wird:
Zwei Metallstangen werden in die Niere des Topfes abgesenkt, was zum Beispiel durch Begradigen der Büroklammer geschehen kann. Sie müssen in einem Abstand von etwa 2-3 Zentimetern voneinander im Boden stecken. Wenn der Boden trocken ist, leitet er schlecht elektrischen Strom, der Widerstand zwischen den Stäben ist sehr hoch. Wenn der Boden nass ist - seine elektrische Leitfähigkeit nimmt erheblich zu und der Widerstand zwischen den Stäben nimmt ab. Dies ist das Phänomen, das dem Betrieb der Schaltung zugrunde liegt.
Der 10 kΩ Widerstand und der Erdungsabschnitt zwischen den Stäben bilden einen Spannungsteiler, dessen Ausgang mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers verbunden ist. Das heißt Die Spannung hängt nur davon ab, wie feucht der Boden ist. Wenn Sie den Sensor in feuchte Erde legen, beträgt die Spannung am Eingang des Operationsverstärkers ungefähr 2-3 Volt. Während die Erde trocknet, steigt diese Spannung an und erreicht 9-10 Volt bei vollständig trockener Erde (spezifische Spannungswerte hängen von der Art des Bodens ab). Die Spannung am nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers wird manuell durch einen variablen Widerstand (10 kOhm im Diagramm, sein Wert kann innerhalb von 10-100 kOhm geändert werden) im Bereich von 0 bis 12 Volt eingestellt. Mit diesem variablen Widerstand wird die Sensorschwelle eingestellt. Der Operationsverstärker in dieser Schaltung arbeitet als Komparator, d.h. Es vergleicht die Spannungen an den invertierenden und nicht invertierenden Eingängen. Sobald die Spannung des invertierenden Eingangs die Spannung des nicht invertierenden Eingangs überschreitet, wird am Ausgang des Operationsverstärkers eine Minus-Spannung angezeigt, die LED leuchtet und der Transistor wird geöffnet. Der Transistor aktiviert seinerseits ein Relais, das die Wasserpumpe oder das elektrische Ventil steuert. Es beginnt Wasser in den Topf zu fließen, die Erde wird wieder feucht, die elektrische Leitfähigkeit nimmt zu und der Kreislauf unterbricht die Wasserversorgung.
Die für den Artikel vorgeschlagene Leiterplatte ist für die Verwendung eines dualen Operationsverstärkers ausgelegt, beispielsweise TL072, RC4558, NE5532 oder anderer Analoga, von denen eine Hälfte nicht verwendet wird. Der Transistor in der Schaltung verwendet Strukturen mit niedriger oder mittlerer Leistung und PNP, zum Beispiel kann KT814 verwendet werden. Seine Aufgabe ist es, das Relais ein- und auszuschalten. Anstelle des Relais können Sie auch die Taste am Feldeffekttransistor verwenden, wie ich es getan habe. Die Versorgungsspannung der Schaltung beträgt 12 Volt.
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Montage eines Bodenfeuchtesensors

Es kann vorkommen, dass sich das Relais beim Trocknen des Bodens nicht deutlich einschaltet, sondern zuerst schnell einrastet und erst dann im geöffneten Zustand installiert wird. Dies deutet darauf hin, dass die Drähte von der Platine zum Topf mit der Anlage Netzwerkstörungen aufnehmen, die den Betrieb der Schaltung beeinträchtigen. In diesem Fall schadet es nicht, die Drähte durch abgeschirmte zu ersetzen und einen Elektrolytkondensator mit einer Kapazität von 4,7 - 10 Mikrofarad parallel zum Boden zu platzieren, zusätzlich zu der im Diagramm angegebenen Kapazität von 100 nF.
Die Bedienung der Schaltung hat mir sehr gut gefallen, ich empfehle sie zur Wiederholung. Foto des Geräts, das ich gesammelt habe:

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