Leggendo un po' in qua, un po' in là ho trovato in giro un po' di esempi su questi sensori...
I miei dubbi sono di carattere generale e non so se questa è la sezione giusta, se non lo fosse chiedo scusa.
Comunque i dubbi sono i seguenti :
ho trovato in rete sketch che utilizzano un pin digitale e tolgono la corrente al sensore quando non serve per la misurazione per evitare che il sensore si rovini per l'elettrolisi. Mettono anche un transistor (?!?!?) Ma quale? Di che tipo? Non ho trovato info a riguardo.
se il sensore deve essere messo in un prato con erbetta a che profondità va messo? Devo inserire tutto nel terreno oppure solo i due puntali? Come proteggo le connessioni del cavo in dotazione con il cavo aggiuntivo che mi serve per arrivare ad arduino? Basta della colla a caldo oppure devo utilizzare altro?
il sensore deve essere posizionato a 5 metri da arduino, utilizzo il classico cavo da elettricista da 1.5 o metto del cavetto da circuito? Come proteggo i fili dalla acqua(ad esempio li metto in una guaina o un tubo di quelli per l'acqua convertito a guaina)??
bastano (vista la distanza) i 5 volt di arduino oppure meglio avvicinare arduino (mettendo il tutto in una scatoletta di derivazione IP54 o superiore ( volevo evitare questa soluzione per via dell'alimentazione, dovrei farla a batteria ma la soluzione non mi entusiasma affatto) ?
Grazie per le risposte in anticipo e scusate gli errori di battitura. ..sono dal cellulare.
scusate si...il sensore è tipo quello...ce ne sono a 3 e 4 pin ma la differenza credo sia solamente nella presenza o meno di un'uscita digitale (quarto pin)
Sostanzialmente la misura che fai è una misura della tensione sul partitore resistivo formato da un resistore ed dall'acqua/umidità presente nel terreno.
Poiché si vuole ridurre il fenomeno dell'elettrolisi, si usa un tensione bassa (5V) ed un resistore avente una resistenza piuttosto alta (tipicamente 100k): la debole tensione sul ramo "terreno" del partitore viene dunque amplificata mediante un operazionale.
Ti conviene montare il modulo amplificatore vicino ad Arduino e collegare un cavo a due fili ricoperto in gomma resistente ad UV ed agenti atmosferici al sensore.
I due fili vanno saldati sul sensore e ricoperti da guaina termostringente ed un strato generoso di silicone (la colla a caldo credo non resista agli agenti atmosferici).
Non occorre che i fili del cavo siano di grossa sezione: un AWG 20 da 0.52mm2 può andare bene.
Il sensore così protetto va inserito completamente nel terreno, mentre il suo cavo, per ragioni estetiche e per le talpe ghiotte del suo rivestimento, è meglio sia interrato usando un tubo per impianti elettrici.
Io uso due pezzi paralleli distanti circa 2,5cm e lunghi 5cm acciaio inox che ho trovato da una catena di negozi di ferramenta uniti al filo elettrico con due morsetti e sigillati con del nastro autosaldante che si usa per il filo delle pompe sommerse.
Ti sconsigli di usare sensori già pronti che non danno nulla di diverso da questo
Potresti anche tagliare la spina di un apparecchio elettrico che non usi più e usare direttamente quella
Alimentare tutto con un pin digitale per 100 200 ms in modo da non polarizzare il terreno
Ti consiglio di fare poche misurazioni al giorno (una di notte e una di giorno) perche soprattutto in vaso il terreno si polarizza facilmente e poi non ci si capisce più niente
Con temperature più alte la lettura al pin analogico risulta più alta e infatti noterai differenze tral una lettura alla sera e una lettura al primo mattino anche se nel frattempo non hanno traspirato nulla. Questo comportamento l'ho riscontrato anche con sensori tipo il decagon ec-5
Lascia stare i sensori di gesso perchè il gesso ha una affinità all'acqua diversa rispetto al terreno e porta a risultati fuorvianti
Ho provato anche il plip flop (l'inox non si è corroso per niente anche dopo mesi di utilizzo) ma è solo una perdità di tempo
La resistenza di pull-up da 10 kohm va bene su molti terrreni anche se in terreni molto organi si possono avere dei risultati difficili da interpretare pechè le cariche in gioco sono molte.
mi intriga l'idea della vecchia presa da elettrodomestico....va bene una tedesca a due cavi?
collego un cavo ai 5v di arduino, l'altro ad un pin Analogico (A0)
ma la resistenza di pull up da 10 Kohm?
se non ho frainteso leggendo wikipedia va collegato mettendo in contatto il filo che porta i 5v con quello che va al pin Analogico?
facendo una prova veloce senza resistenza e senza mettere la presa completamente sotto terra (ma solo piantando i piedini di acciaio nel terreno superficiale, i valori ottenuti erano intorno ai 900 a terreno asciutto , introno ai 1020 quando completamente in un bicchiere di acqua, con la resistenza avrei ottenuto risultati simili? perchè se così fosse sarebbe difficile stabilire se e quando far partire l'irrigazione....
poi mi chiedo perchè i sensori commerciali come quello indicato da cyberhs hanno tre pin, a questo punto mi chiedo il terzo pin a cosa serve?
Guarda, se vuoi un consiglio lascia perdere il metodo con la continua ed anche quello con un treno di impulsi... comunque sia i puntali si corroderanno in qualche mese e le letture saranno pessime, credimi, ho già provato (quelli "a forchetta" che trovi ad una decina di euro hanno questo metodo).
Dopo un mese i sensori mi leggevano, a terreno zuppo d'acqua, una umidità pari al terreno secco (erano completamente arrugginiti).
Io ho provato sia il metodo dei puntali con 5V su uno e lettura analogica sull'altro che fornendo ai puntali un segnale ad onda quadra di circa 10kHz ed andando poi a convertire il segnale in continua con un convertitore F/V... in entrambi i casi mi sono trovato i puntali corrosi dopo poco più di un mese (sia in ferro che nichelati).
Anche quelli in inox non vanno bene con una misurazione di questo tipo.
Ho appena terminato un nuovo sensore con metodo capacitivo basato su 555 ed esce con 3 pin: 5V, GND, Segnale (onda quadra 0-5V a frequenza variabile in funzione dell'umidità con variazione di circa 1kHz tra asciutto e immerso in acqua), il tutto ben isolato con vernice per esterni (tipo saratoga per intenderci) - ciao ciao corrosione e dai primi test in immersione è perfetto.
E' una cavolata da fare e gli schemi sono disponibili in rete!
(averlo saputo prima )
ma se si usa il terreno appunto come terra? e si misura il quantitativo di corrente assorbita?
cosi basta una stecca e non si dovrebbero avere effetti collaterali.
So che è fattibile perché ho visto tali sistemi ma non misurano l'umidità, controllano solo se c'e terra o meno.
Naturalmente piu assorbe e piu acqua c'è, cosa ne dite?
Potresti usare piatine o tondini di inox ed invertirli periodicamente con un rele' ... ma anche gli oscillatori con il 555 o con un 4093 o un 40106 (che, volendo, gli si fa anche il convertitore frequenza/tensione integrato ;)) vanno bene ...
Attenzione che se piloti delle pompe DC devi necessariamente avere due alimentazioni separate per arduino e pompa (fisicamente due alimentatori, non uno con più uscite perche le stesse sono comunque generate da un solo sistema) altrimenti le schifezze che introduce la pompa falsano di brutto la lettura del sensore (anche del 50%).
P.S: attenzione infine che questo sensore funziona a rovescio: la frequenza diminuisce all'aumentare dell'umidità del terreno.
Etemenanki:
Potresti usare piatine o tondini di inox ed invertirli periodicamente con un rele' ... ma anche gli oscillatori con il 555 o con un 4093 o un 40106 (che, volendo, gli si fa anche il convertitore frequenza/tensione integrato ;)) vanno bene ...
Il problema è che per non avere effetti di corrosione per correnti galvaniche, è obbligatorio avere ai puntali un segnale alternato a zero centrale, non generabile da e non compatibile con arduino.
I sistemi più furbi generano una sinusoide es. ±5V ad alta frequenza (diversi MHz) che poi condizionano a bordo sensore per avere una uscita analogica proporzionale o digitale (SPI, I2C) impiegando in quest'ultimo caso degli ATTiny oppure dei PIC direttamente nel sensore.
Per mia (recente) esperienza personale l'unica soluzione per non trovarsi dopo un mese una lettura incoerente (parliamo nel mio caso di un calo a pari condizioni ambiente del 70% del segnale causato dalla corrosione e dall'accumulo di materiale caricato per passaggio di corrente) è quella del sensore capacitivo "semplice", ovvero con un 555 che però è sensibilissimo alle interferenze sull'alimentazione come, appunto, le schifezze introdotte da pompe e motori.
Ma il problema maggiore dell'usare un sensore "capacitivo" per misurarci l'umidita' del terreno, e' che il terreno umido, almeno al di sopra di un certo grado di umidita', si comporta piu come una resistenza variabile, che come un condensatore variabile ...
Per la sensibilita' del 555, per la maggior parte la puoi risolvere facilmente generando i 5V che servono per alimentarlo diretamente sul sensore (gli mandi 9V, ed usi un 78L05 disaccoppiato con un paio di diodi ed abbondanti condensatori direttamente sulla schedina del sensore ;))
EDIT: o meglio ancora usando un LMC555 ... la versione CMOS, con correnti minori ed impedenze maggiori, che permette anche di creare circuiti "alternativi" rispetto a quelli classici ... come ad esempio quello che ti allego (qui la sonda e' pilotata puramente in AC)
Dai risultati che ho ottenuto comparandolo con i due pezzi di inox, in sostanza, cambiava la pendenza del segnale. Tirati fuori dalla terra dopo tre mesi di misurazioni giornaliere 2 volte al giorno (100 msec ) non erano distinguibili da quelli appena fatti. Li sto ancora usando, stavolta nel balcone, insieme al dht22 e al modulino trasmittente a 433 mhz per ricevere i dati in casa.
Appena ho fatto lo schema con fritzing ve li posto.
Se vuoi usarlo per l'irrigazione ti consiglio di usare una pianta cavia con lo stesso terreno che ti interessa. Bagna il vaso finchè il terreno non è ben saturo tanto che l'acqua esca nel sottovaso.
Quando smette di sgocciolare fai qualche misurazione (poche). Lascialo asciugare finchè non noti segni di stress idrico reversibile; la pianta deve potersi riprendere una volta irrigata e considera che diverse piante lo manifestano a diversi livelli di umidità. Irriga, più o meno al livello intermedio.
Non mi sono mai avventurato in realizzazioni più complesse per le mie scarse conoscenze di elettronica
ma credo che lo schema che avete postato sia simile a quello su cui si basano i sensori commerciali.
)
(qui la sonda e' pilotata puramente in AC)
