Авторизация
Зарегистрироваться

Устойчивый к коррозии датчик влажности почвы, годный для дачной автоматики

  • Цена: $14.50 за 2 штуки

Я немало обзоров написал про дачную автоматику, а раз речь идет про дачу — то автоматический полив — это одно из приоритетных направлений автоматизации. При этом, всегда хочется учитывать осадки, чтобы не гонять понапрасну насосы и не заливать грядки. Немало копий сломано на пути к беспроблемному получению данных о влажности почвы. В обзоре еще один вариант, устойчивый к внешним воздействиям.


Пара датчиков приехала за 20 дней в индивидуальных антистатических пакетиках:


Характеристики на сайте продавца :):
Бренд:ZHIPU
Тип: Датчик вибрации
Материал: Смесь
Выход: Коммутирующий датчик

Распаковываем:

Провод имеет длину в районе 1-го метра:

Помимо самого датчика в комплект входит управляющая платка:


Длина сенсоров датчика порядка 4 см:

Кончики датчика, похоже на графит — пачкаются черным.
Припаиваем контакты к платке и пробуем подключить датчик:


Самым распространенным датчиком влажности почвы в китайских магазинах является такой:

Многие знают, что через непродолжительное время его съедает внешняя среда. Эффект влияния коррозии можно немного снизить подавая питание непосредственно перед измерением и отключая, при отсутствии измерений. Но это мало что меняет, вот так выглядел мой через пару месяцев использования:


Кто-то пробует использовать толстую медную проволоку или пруты из нержавейки, альтернатива предназначенная специально для агрессивной внешней среды выступает в качестве предмета обзора.

Отложим плату из комплекта в сторону, и займемся самим датчиком. Датчик резистивного типа, меняет свое сопротивление в зависимости от влажности среды. Логично, что без влажной среды сопротивление датчика огромное:

Опустим датчик в стакан с водой и видим, что его сопротивление составит порядка 160 кОм:

Если вынуть, то все вернется в исходное состояние:

Перейдем к испытаниям на земле. В сухой почве видим следующее:

Добавим немного воды:

Еще (примерно литр):

Почти полностью вылил полтора литра:

Долил еще литр и подождал 5 минут:


Плата имеет 4 вывода:
1 + питания
2 земля
3 цифровой выход
4 аналоговый выход
После прозвонки выяснилось, что аналоговый выход и земля напрямую соединены с датчиком, так что, если планируете использовать этот датчик подключая к аналоговому входу, плата не имеет большого смысла. Если нет желания использовать контроллер, то можно использовать цифровой выход, порог срабатывания настраивается потенциометром на плате. Рекомендуемая продавцом схема подключения при использовании цифрового выхода:

При использовании цифрового входа:

Соберем небольшой макет:

Arduino Nano я использовал тут как источник питания, не загружая программу. Цифровой выход подключил к светодиоду. Забавно что светодиоды на плате красный и зеленый горят при любом положении потенциометра и влажности среды датчика, единственное при срабатывании порога, зеленый светит чуть слабже:

Выставив порог получаем, что при достижении заданной влажности на цифровом выходе 0, при недостатки влажности напряжение питания:


Ну раз уж у нас в руках контроллер, то напишем программу для проверки работы аналогового выхода. Аналоговый выход датчика подключим к выводу А1, а светодиод к выводу D9 Arduino Nano.

const int analogInPin = A1;  // сенсор
const int analogOutPin = 9; // Вывод на светодиод

int sensorValue = 0;        // считанное значение с сенсора
int outputValue = 0;        // значение выдаваемое на ШИМ вывод со светодиодом

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // считываем значение сенсора
  sensorValue = analogRead(analogInPin);
  
  // переводим диапазон возможных значений сесора (400-1023 - установлено экспериметально)
  // в диапазон ШИМ вывода 0-255
  outputValue = map(sensorValue, 400, 1023, 0, 255);
  
  // включаем светодиод на заданную яркость
  analogWrite(analogOutPin, outputValue);

  // выводим наши цифры
  Serial.print("sensor = " );
  Serial.print(sensorValue);
  Serial.print("\t output = ");
  Serial.println(outputValue);

  // задержка
  delay(2);
}

Весь код я прокомментировал, яркость светодиода обратно-пропорциональна влажности детектируемой сенсором. Если необходимо чем-то управлять, то достаточно сравнить полученное значение с определенным экспериментально порогом и, например, включить реле. Единственное, рекомендую обработать несколько значений и использовать среднее для сравнения с порогом, так возможны случайные всплески или спады.
Погружаем датчик и видим:

Вывод контроллера:

Если вынуть то вывод контроллера изменится:

Видео работы данной тестовой сборки:


В целом, датчик мне понравился, производит впечатление устойчивого к воздействию внешней среды, так ли это — покажет время.
Данный датчик не может использоваться как точный показатель влажности (как впрочем и все аналогичные), основным его применением, является определение порога и анализ динамики.

Если будет интересно, продолжу писать про свои дачные поделки.
Спасибо всем, кто дочитал этот обзор до конца, надеюсь кому-то данная информация окажется полезной. Всем полного контроля над влажностью почвы и добра!
Планирую купить +74 Добавить в избранное +55 +99
свернуть развернуть
Комментарии (73)
RSS
+
avatar
  • dSave
  • 27 сентября 2017, 12:21
0
Электроды сделаны полностью из графита? Они не слишком хрупкие?
+
avatar
  • yurok
  • 27 сентября 2017, 12:22
+1
пальцами сломать не вышло, похоже сплав какой-то
+
avatar
  • tianddu
  • 27 сентября 2017, 12:30
0
интересно а кислота возьмет или нет…
+
avatar
  • yurok
  • 27 сентября 2017, 12:31
+10
попробуйте :)
я огород кислотой не планирую поливать )
+
avatar
+2
А вы не в курсе, будет ли профит, если электроды заменить на аноды солевых батареек? Они графитовые и не должны окисляться.
+
avatar
  • sav13
  • 27 сентября 2017, 13:58
+1
Нужно их заглублять сантиметров на 10-20
Ближе к корням
Без заостренного конца только со сменой почвы закапывать
Вторая проблема — расстояние между ними. Нужна жесткая конструкция чтобы не калибровать постоянно при перетыке. Да и повторяемость хотелось бы иметь высокую.
+
avatar
  • yurok
  • 27 сентября 2017, 13:58
0
попробуйте — но тут похоже сплав
+
avatar
  • Kartus
  • 27 сентября 2017, 14:15
+1
будет ли профит, если электроды заменить на аноды солевых батареек?
Возьмите лучше щетки от какого нибудь электроинструмента со встроенным контактным проводом. Будет более надежный и стабильный результат)))
+
avatar
  • wwest
  • 27 сентября 2017, 14:24
0
Одновалентно.Места задела медной проволоки в щётки всё равно нужно будет герметизировать.иначе отгниют.
А графитовые стержни от использованных батареек НА ШАРУ, в отличии от щёток за деньги.
+
avatar
  • Kartus
  • 27 сентября 2017, 16:34
0
использованных батареек НА ШАРУ
Самое главное не потратить денег, а то придешь к берегам Стикса, а Харону и нечего будет дать)))
+
avatar
  • wwest
  • 28 сентября 2017, 23:03
0
Волнует наличие -отсутствие чужих денег в кармане?
Или свои ляжку жгуть?
Вы плохо знаете нарот и современную молодэж.
У нас даже магазин есть, называется «Нашару».
Вы бы поинтересовались сколько стоят приличного размера щётки на базаре у барыг ремонтников всяких «дрэлей», сразу желание отпадёт.
А угольные электроды не проблема из ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ААА извлечь.Как я и делал всё свою сознательную радиогубительскую жисть.
Контейнеры с использованными А батарейками и прочими стоят в крупных супермаркетах.
Тоже мне проблема.
Датчик для измерения проводимости воды на пенопластовом поплавке.Из 2х ААА батареек.
+
avatar
0
Вспомнить бы, когда в последний раз покупал солевые батарейки, а не щелочные из икеи.
+
avatar
  • wwest
  • 28 сентября 2017, 23:04
0
А в щелочных что анодом служит?
Никогда не разбирали?
А детство у вас хоть было?
+
avatar
  • ksiman
  • 28 сентября 2017, 23:33
0
Щелочные тяжело разбирать, да и конструкция там другая
+
avatar
0
Я удивлю, но не у всех в детстве были щелочные батарейки, 3д-сканеры лица, переносные телепорты.
+
avatar
0
Грифель из карандаша решит проблему имхо
+
avatar
  • wwest
  • 28 сентября 2017, 23:05
0
Толстого твёрдого карандаша.И длинный.Осталось решить проблему надёжного контакта с проводом.
+
avatar
  • ksiman
  • 27 сентября 2017, 12:25
+1
Датчик резистивного типа, меняет свое сопротивление в зависимости от влажности среды.
Это кондуктивный датчик
пальцами сломать не вышло
Возьмите молоток и всё получится :)
+
avatar
  • yurok
  • 27 сентября 2017, 12:34
+5
Это кондуктивный датчик
— это одно и тоже, резистивного типа — просто более общее и понятнее большинству

Возьмите молоток и всё получится :)
— не сомневаюсь :)
+
avatar
  • klop
  • 27 сентября 2017, 12:38
+1
Датчик резистивного типа, меняет свое сопротивление в зависимости от влажности среды.
Это кондуктивный датчик
А в чем разница? Вроде yurok и описал принцип действия кондуктометрического датчика?
+
avatar
  • ksiman
  • 27 сентября 2017, 13:26
+1
А в чем разница?
В названии
+
avatar
  • klop
  • 27 сентября 2017, 12:43
0
Тоже пользовался описанным вами датчиком влажности со щупами из меди на текстолите для автополива цветов на подоконнике и так-же они растворились со временем. Хотел попробовать самодельные щупы из нержавки, но руки не дошли. А сабж ИМХО шибко дорог, хотя контроллер его сильно похож на на тот. И зачем там графит? Может кто все-таки пробовал сделать щупы из нержавейки?
+
avatar
  • yurok
  • 27 сентября 2017, 12:50
+2
Графит характеризуется высокой устойчивостью к воздействию химически активных веществ (жирный на ощупь графит не подвержен разрушающему воздействию кислот), высоких температур.

нержавейка конечно лучше чем те что растворились, но…
проводмимость хуже, повторяемость самодельных плохая, надо программу подстраивать и, главное, они тоже подвержены коррозии особенно при воздействии электричества
+
avatar
  • ksiman
  • 27 сентября 2017, 13:05
+3
Нормальные измерители проводимости сред работают исключительно на переменном токе для уменьшения электрохимического растворения электродов и устранения гальванической поляризации.
+
avatar
  • yurok
  • 27 сентября 2017, 13:19
+1
это верно, но для дачников не особо подходит
+
avatar
  • sav13
  • 27 сентября 2017, 13:32
+1
Почему?
Что мешает на одном входе ардуины сделать генератор, затем выпрямитель с RC цепочкой?
По крайней мере коррозии меньше будет
Я когда с резистивными работал — вообще с них питание снимал. Мерил раз в 30 мин. Вполне хватает. К сожалению, совсем коррозию это не победило.
Сейчас с емкостными экспериментирую. Там нет контакта с почвой
+
avatar
  • yurok
  • 27 сентября 2017, 13:40
+1
много мороки — проще питание отключать — как вы раз в 30 минут измерять
+
avatar
  • sav13
  • 27 сентября 2017, 13:51
0
Если батареечное питание — по любому питание отключать полезно
+
avatar
+1
Никакие выпрямители и RC цепочки вообще не нужны: входы АЦП ардуино могут работать как «обычные» ноги. Так что нужно лишь два резистора в землю с двух входов АЦП.
А дальше — все просто: конфигурируем один вход как цифровой выход, выставляем туда «1», со второго читаем значение. Затем первый как вход, второй как выход, и так по кругу.

Это, конечно — в упрощенном виде, для иллюстрации идеи. В реальной схеме понадобится еще реализовать защиту входов ардуино: мало ли какие токи блуждают в той многострадальной земле?
+
avatar
  • sav13
  • 27 сентября 2017, 15:19
0
Даже отключенные электроды коррозируют
По крайней мере ардуиновские сенсоры влажности
Вся система как батарейка работает
Есть у меня китайский измеритель влажности со стрелочным прибором без батарейки
Там электроды из разных металлов — ЭДС хватает чтобы стрелку отклонить
Уже года три пашет, только электроды протирать периодически нужно
Я это «пробор» как калибровочный использую )))
+
avatar
  • klop
  • 27 сентября 2017, 13:10
0
графит не подвержен разрушающему воздействию кислот), высоких температур.
Какие высокие температуры и кислоты в дачной земле? А вот насчет того, что проводимость нержавейки хуже, это и не столь важно при необходимости калибровки любого датчика. Насчет коррозии нержавейки под током. Какие там токи, почти ноль? Плюс ток включается только на время замера. Мне кажется, вариант со щупами из нержавейки интересен, может руки дойдут или кто из читателей уже реализовывал?
+
avatar
  • ksiman
  • 27 сентября 2017, 13:18
+1
Мне кажется, вариант со щупами из нержавейки интересен, может руки дойдут или кто из читателей уже реализовывал?
У нас используются промышленные кондуктометрические датчики проводимости из графита.
+
avatar
  • sav13
  • 27 сентября 2017, 13:34
0
Как бы это еще сделать, чтобы стоило копейки?
Для дома промышленные датчики явно дороговаты
+
avatar
  • ksiman
  • 27 сентября 2017, 14:02
0
Да это я так, к слову…
+
avatar
  • detrin
  • 27 сентября 2017, 23:01
+1
Как бы это еще сделать, чтобы стоило копейки?
Карандаш? :)
+
avatar
  • verboo
  • 27 сентября 2017, 13:19
+2
ИХМО вместо нержавейки лучше в сторону карбоновых прутков взглянуть.
Не знаю как с влажностью почвы, но в качестве электродов для датчика уровня воды в аквариуме показали себя прекрасно.
+
avatar
  • yurok
  • 27 сентября 2017, 13:22
+1
что проводимость нержавейки хуже
я в сравнении с тем который пришел в негодность
+
avatar
  • klop
  • 27 сентября 2017, 13:25
0
Это я уже позже понял и поправил пост )
+
avatar
  • dSave
  • 27 сентября 2017, 13:14
0
из титановой проволоки попробуйте.
+
avatar
  • Aostspb
  • 27 сентября 2017, 16:36
+1
Если организовать электролиз — то в нем ни один металл не устоит.
+
avatar
  • dSave
  • 27 сентября 2017, 16:50
0
бесспорно )
+
avatar
  • sav13
  • 27 сентября 2017, 13:37
+1
Я пробовал.
Купил шпильки 3мм из нержавки. Заточил с одной стороны
На датчике было постоянное напряжение через резистивный делитель.
За месяц один электрод сломался! Прогнил насквозь
Гальванические процессы однако
+
avatar
  • wwest
  • 27 сентября 2017, 14:20
+1
2 графитовых электрода из солевой батарейки.
Когда то далал электролиз соли-хлор добывал.Точно не растворяются.
И к колпачкам подпаяться просто.А колпачки залить эпоксидкой.
+
avatar
  • Aostspb
  • 27 сентября 2017, 16:35
+1
Может кто все-таки пробовал сделать щупы из нержавейки?
Я пробовал. Работает, щупы за полгода не растворились, но от измерения проводимости — отказался и перешел к простому периодическому поливу, при котором ничего измерять не надо.
+
avatar
  • klop
  • 27 сентября 2017, 16:40
0
+ за инфу.
перешел к простому периодическому поливу, при котором ничего измерять не надо.
В дождик тоже полив у вас идет? Без обратной связи ИМХО не айс.
+
avatar
  • Aostspb
  • 27 сентября 2017, 17:06
+2
Дождь в квартире — явление достаточно редкое. :)
+
avatar
0
Совет — лезвия от Т-образных бритв сделаны из ядренейшей нержи и доступны нахаляву, которой все нипочем. Если что, паяются кислотой.
+
avatar
  • bonki
  • 28 сентября 2017, 13:03
0
Сгниют и они. Засуньте лезвие в горшок на недельку…
+
avatar
  • sav13
  • 27 сентября 2017, 13:29
+4
Наэкспериментировавшись с разными электродами ушел в сторону емкостных датчиков
gygrosensor.ucoz.ru/publ/sensor_7400/1-1-0-9
Из плюсов — электроды изолированы от среды, то есть практически вечные и не меняют своих свойств со временм
Диапазон верхнего измерения влажности выше — резистивные при 75-80% уходят в насыщение и практически не меняют своих свойств
Там же на сайте есть конструкция емкостного датчика, работающего на 80МГц.
gygrosensor.ucoz.ru/publ/sensor_80mhz/1-1-0-20
+
avatar
  • yurok
  • 27 сентября 2017, 13:42
+1
напишите обзор!
я года два назад их ковырял — помню какие-то недостатки там — из-за которых отказался
+
avatar
  • sav13
  • 27 сентября 2017, 13:54
+1
Обязательно.
Сейчас один на ESP-шке трудится. Статистику собираю
Но ESP для автономных датчиков дороговато получается (у меня только от жены заказ на 20 горшков)))
Да и прожорливые они.
Буду на тиньках делать с отправкой по ИК (если получиться) или на худой конец 433МГц. Есть запас передатчиков.
+
avatar
  • zlo2k
  • 27 сентября 2017, 14:53
0
А не проще под горшки один-два тензодатчика поставить и снимать вес? Как раз сейчас думаю такое сделать…
+
avatar
  • sav13
  • 27 сентября 2017, 15:06
+1
Тогда нужно с каждым поливом обнулять датчик
Да и не дешево это — тензодатчик
Сделаете — расскажите. Интересно
+
avatar
  • zlo2k
  • 28 сентября 2017, 12:45
0
Разбираются любые электронные весы, там 4 датчика, располагаем их по углам панели (полки, доски) на которой стоят горшки с цветами. Подключаем через HX711. Перед поливом снимаем вес, поливаем (включаем помпу) и ждем пока нальется нужное кол-во воды по весу, скажем 2 литра (2 кг). Цена вопроса не сильно большая. Единственное что поливаются все растения разом, и разделить кому сколько воды — вот где проблема, нужно морочиться с трубочками, разветвителями и дозаторами напора для каждого цветка.
+
avatar
  • klop
  • 27 сентября 2017, 15:27
+1
Вот что проверить бы для горшков! Но надо просить, чтобы yurok напрягся. Или придется дождаться, когда такой датчик мне приедет (вчера заказал).
+
avatar
  • Offi
  • 27 сентября 2017, 14:02
0
Немного дешевле и 1 штука (такой же, как в обзоре) — $6.64

aliexpress.com/item/Soil-Moisture-Sensor-Hygrometer-Detection-Humidity-Sensor-Module-Corrosion-Resistance-Probe-Precise-DC-3-3-12V/32829219630.html
+
avatar
  • sav13
  • 27 сентября 2017, 14:25
0
Еще бы без компаратора и длинного провода продавались. Были бы еще дешевле
+
avatar
  • Alf
  • 27 сентября 2017, 14:38
0
А если покрыть метал графитовым токопроводящим спреем?
Типа GRAPHIT 33/200
+
avatar
  • sav13
  • 27 сентября 2017, 15:15
0
Ну пару раз достать такую штуку из почвы и конец покрытию
Абразивность там приличная
+
avatar
  • Alf
  • 27 сентября 2017, 15:55
+1
Зато спрея хватит минимум на сотню таких датчиков.
В случае чего можно и побрызгать снова.
+
avatar
  • sav13
  • 27 сентября 2017, 16:29
+1
Очень напрягают устройства, с которыми что-то нужно делать периодически
Перспектива вечно «обслуживать» свои же собственные ужасна )))
Поэтому уж сенсоры считаю что нужно делать максимально надежными
+
avatar
  • Alf
  • 27 сентября 2017, 16:45
+1
Да с любым сенсором надо что-то делать, особенно если он убирается или перемещается.
Ни что не вечно, увы.
Если нужно пару сенсоров, то можно взять и подороже без колхоза, а если их много, то это уже дороговато выходит.
+
avatar
  • Moguchev
  • 27 сентября 2017, 14:42
-1
+
avatar
  • yurok
  • 27 сентября 2017, 14:47
0
странное устройство — сразу esp32 и там еще контроллер
причем все на плате — думаю очень быстро превратится в то что на фото в обзоре — лака платы не хватит для защиты
+
avatar
  • Moguchev
  • 27 сентября 2017, 14:59
0
оно емкость измеряет, нет прямого контакта со средой — нечему гнить
а есп32-это уже понты, там и есп8266 за глаза. зато есть возможность подключения 18650
+
avatar
  • yurok
  • 27 сентября 2017, 15:13
0
плата с лаком втыкается в землю — этого достаточно
+
avatar
  • Moguchev
  • 27 сентября 2017, 15:14
0
как скажете
+
avatar
  • sav13
  • 27 сентября 2017, 15:09
+1
Улубнуло в описании
3000махов батарея будет работать целых 17ч!
Режим сна? Нет не слышал )))

Если часто втыкать в почву — лак долго не проживет
Пробовал разные лаки. Так себе держатся
Лучше синей изоленты пока ничего не нашел )))

Кстати думал делать емкостной датчик из двух одинаковых плат на текстолите 1мм
И склеивать их контактами друг к другу. Пока отказался как от трудоемкого варианта. Отлажу если сенсоры, буду экспериментировать с конструкцией датчиков
+
avatar
  • Moguchev
  • 27 сентября 2017, 15:16
0
скотчем обмотать или в термоусадку…
+
avatar
  • yurok
  • 27 сентября 2017, 15:17
0
смотря что выращивать )
видимо, требуется реал тайм непрерывный доступ к данным
+
avatar
  • denM
  • 27 сентября 2017, 19:14
0
Мржно сделать автоматический полив в зависимости от влажности, главное не переборщить.
+
avatar
  • myznk17
  • 05 октября 2017, 14:29
0
провод медный 10 кв.мм = 60 руб. Порезать на 10 кусков. Встреча с апостолом Петром пройдет раньше, чем этот метр сгниет.
+
avatar
  • adenisen
  • 06 октября 2017, 14:27
0
беда не только в том что сгниет, а еще и в том, что из-за отложения солей параметры датчика уплывут и измерения будут некорректны

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.