ნიადაგის ტენიანობის სენსორის კალიბრაცია: 5 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:15

ბაზარზე ბევრი ნიადაგის ტენიანობის მრიცხველია, რომელიც დაეხმარება მებაღეს გადაწყვიტოს როდის უნდა მორწყოს თავისი მცენარეები. სამწუხაროდ, ერთი მუჭა ნიადაგის დაჭერა და ფერისა და ტექსტურის შემოწმება ისეთივე საიმედოა, როგორც ამ გაჯეტებიდან ბევრი! ზოგიერთი ზონდი გამოხდილ წყალში ჩაძირვისასაც კი „მშრალად“დარეგისტრირდება. იაფი წვნიანი ნიადაგის ტენიანობის სენსორები ხელმისაწვდომია ისეთ ადგილებში, როგორიცაა Ebay ან Amazon. მიუხედავად იმისა, რომ ისინი სიგნალს მისცემენ ნიადაგის ტენიანობის მიხედვით, სენსორის გამომუშავების დაკავშირება მოსავლის მოთხოვნებთან უფრო რთულია. როდესაც გადაწყვეტთ მორწყვა თქვენს მცენარეებს, ის, რაც ნამდვილად მნიშვნელოვანია, არის ის, თუ რამდენად ადვილია მცენარისთვის წყლის ამოღება მზარდი მედიადან. ტენიანობის სენსორების უმეტესობა ზომავს წყლის რაოდენობას ნიადაგში, ვიდრე წყლის ხელმისაწვდომობა მცენარისთვის. ტენსიომეტრი არის ჩვეულებრივი გზა იმის გასაზომად, რამდენად კარგად არის მიბმული წყალი მიწასთან. ეს ინსტრუმენტი ზომავს წნევას, რომელიც საჭიროა წყლის ამოსაყვანად მზარდი მედიიდან, საველე სამუშაოებში გამოყენებული წნევის საერთო ერთეულები არის მილიბარი და kPa. შედარებისთვის, ატმოსფერული წნევა არის დაახლოებით 1000 მილიბარი ან 100 კპა. დამოკიდებულია მცენარის ჯიშზე და ნიადაგის ტიპზე, მცენარეებს შეუძლიათ დაიწყონ გახრწნა, როდესაც წნევა აღემატება 100 მილილიბარს. ეს ინსტრუქცია აღწერს უფრო იაფ და უფრო ადვილად ხელმისაწვდომი ტენიანობის სენსორის დაკვირვების გზას წვრილმანის წინააღმდეგ. მიუხედავად იმისა, რომ ეს შეიძლება გაკეთდეს ხელით შედეგების ქაღალდზე შედგენით, გამოიყენება მარტივი მონაცემთა დამდგენი და შედეგები გამოქვეყნებულია ThingSpeak– ზე. მეთოდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნიადაგის ტენიანობის სენსორის მარტივად დასადგენად ტენსიომეტრზე, რათა მებაღეს შეეძლოს ინფორმირებული გადაწყვეტილებების მიღება მორწყვის, წყლის დაზოგვის და ჯანსაღი კულტურების ზრდის შესახებ.

მასალები:

ამ ინსტრუქციის ნაწილები ადვილად მოიძებნება ისეთი საიტების ძებნით, როგორიცაა Amazon ან Ebay. ყველაზე ძვირადღირებული კომპონენტია MPX5010DP წნევის სენსორი, რომელიც 10 დოლარზე ნაკლებია. კომპონენტები, რომლებიც გამოიყენება ინსტრუქციაში:

ნაბიჯი 1: ტენსიომეტრი

ნიადაგის ტენსიომეტრი არის წყლით სავსე მილი, რომელსაც ერთი ბოლო აქვს ფოროვანი კერამიკული ჭიქა და მეორეზე წნევის საზომი. კერამიკული ჭიქის დასასრული მიწაშია ჩაფლული ისე, რომ ჭიქა მჭიდრო კონტაქტშია მიწასთან. ნიადაგის წყლის შემცველობიდან გამომდინარე, წყალი გაივლის ტენსიომეტრიდან და შეამცირებს შიდა წნევას მილში. წნევის შემცირება არის წყლის მიმართ ნიადაგის მიდრეკილების პირდაპირი საზომი და მაჩვენებელი იმისა, თუ რამდენად რთულია მცენარეებისთვის წყლის ამოღება.

ტენსიომეტრები დამზადებულია პროფესიონალი მევენახეებისთვის, მაგრამ ძვირი ღირს. Tropf-Blumat აწარმოებს ავტომატურ სარწყავ მოწყობილობას სამოყვარულო ბაზრისთვის, რომელიც იყენებს კერამიკულ ზონდს მორწყვის გასაკონტროლებლად. ერთ -ერთი ამ ერთეულის ზონდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ტენსიომეტრის შესაქმნელად, რომელიც მხოლოდ რამდენიმე დოლარი ღირს.

პირველი ამოცანაა გამოვყოთ პლასტიკური დიაფრაგმა ზონდის მწვანე თავისაგან. ეს არის პოპი, რომელიც მოთავსებულია მწვანე თავში, გონივრული ჭრა და დაჭრა ორ ნაწილს გამოყოფს. მას შემდეგ რაც დაიშალა, გაბურღეთ 1 მმ ხვრელი დიაფრაგმის მილში. პლასტიკური მილი უკავშირდება მილსადენს დიაფრაგმის თავზე ზეწოლის გაზომვის მიზნით. მილის ბოლოს მდუღარე წყალში გაათბობს პლასტმასს, რომ გაუადვილოს მორგება. ალტერნატიულად, დიაფრაგმის გადამუშავების ნაცვლად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ტრადიციული შეწუხებული რეზინის საცობი. ზონდში წნევის გაზომვა შესაძლებელია უშუალოდ U მილში მხარდაჭერილი წყლის სვეტის სიმაღლის გაზომვით. წყლის თითოეული დუიმი 2.5 მილიბარის წნევის ტოლფასია.

გამოყენებამდე, კერამიკული ზონდი უნდა იყოს გაჟღენთილი წყალში რამდენიმე საათის განმავლობაში, რათა კერამიკა საფუძვლიანად დასველდეს. შემდეგ ზონდი ივსება წყლით და ჩამონტაჟებულია საცობი. უმჯობესია გამოიყენოთ ადუღებული წყალი, რათა თავიდან აიცილოთ ჰაერის ბუშტუკები ზონდის შიგნით. შემდეგ ზონდი მტკიცედ არის ჩასმული ნესტიან კომპოსტში და წნევის გაზომვამდე სტაბილიზირებულია.

ტენსიომეტრის წნევა ასევე შეიძლება შეფასდეს ელექტრონული წნევის საზომით, როგორიცაა MPX5010DP. ლიანდაგიდან წნევასა და გამომავალ ძაბვას შორის ურთიერთობა შეგიძლიათ იხილოთ სენსორის მონაცემების ფურცელში. გარდა ამისა, სენსორის დაკალიბრება შესაძლებელია პირდაპირ წყლით სავსე U მილის მანომეტრიდან.

ნაბიჯი 2: ნიადაგის ტენიანობის სენსორი

ნიადაგის ტენიანობის სენსორი, რომელიც დაკალიბრებულია ამ ინსტრუქციაში, იყო v1.2 ადვილად და იაფად ინტერნეტში. ამ ტიპის სენსორი შეირჩა იმ ტიპებზე, რომლებიც ზომავს ნიადაგის წინააღმდეგობას, რადგან ზონდებს შეუძლიათ კოროზია და მათზე გავლენას ახდენს სასუქი. Capacitive სენსორები მუშაობენ გაზომვით რამდენად ცვლის წყლის შემცველობა კონდენსატორს ზონდში, რაც თავის მხრივ უზრუნველყოფს გამოძიების გამომავალ ძაბვას.

სენსორზე სიგნალსა და მიწას შორის უნდა იყოს 1 მ რეზისტორი. მიუხედავად იმისა, რომ რეზისტორი დამონტაჟებულია ბარათზე, ზოგჯერ მიწის კავშირი აკლია. სიმპტომები მოიცავს ნელ რეაგირებას ცვალებად პირობებზე. არსებობს რამდენიმე სამუშაო, თუ ეს კავშირი აკლია. შედუღების უნარ -ჩვევებს შეუძლიათ დაუკავშირონ რეზისტორი დაფაზე მიწასთან. ალტერნატიულად, მის ნაცვლად შეიძლება გამოყენებულ იქნას გარე 1M რეზისტორი. როდესაც რეზისტორი გამოყოფს კონდენსატორს გამომავალზე, ამის მიღწევა შესაძლებელია პროგრამულ უზრუნველყოფაში სენსორის გაზომვამდე მომენტალურად მიწასთან მიახლოებით.

ნაბიჯი 3: მონაცემთა აღრიცხვა

ტენსიომეტრი და ტევადობის ზონდი მტკიცედ არის მოთავსებული მცენარეულ ქოთანში, რომელიც შეიცავს სველი ტორფის კომპოსტს. რამდენიმე საათია საჭირო იმისათვის, რომ სისტემა მოაგვაროს და სტაბილური მაჩვენებლები მისცეს სენსორებს. ამ ინსტრუქციაში გამოყენებულია ESP32 განვითარების მიკროსქემის დაფა, რომ გაზომოთ სენსორის შედეგები და განათავსოთ შედეგები ThingSpeak– ში. მიკროსქემის დაფა ფართოდ არის ხელმისაწვდომი იაფი ჩინელი მომწოდებლებისგან და რამდენიმე ქინძისთავი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ანალოგური ძაბვის გაზომვისთვის. წნევის სენსორი გამოსცემს 5V სიგნალს, ეს ძაბვა განახევრდება ორი 100K რეზისტორის მიერ, რათა არ დაზიანდეს 3.3V ESP32. სხვა ტიპის სენსორები შეიძლება დაუკავშირდეს ESP32- ს იმ პირობით, რომ გამომავალი სიგნალი თავსებადია. დაბოლოს, მცენარის ქოთანს ნებადართულია ბუნებრივად გამოშრობა და სენსორის კითხვების განთავსება ყოველ 10 წუთში ThingSpeak- ში. ESP32– ს აქვს სათადარიგო GPIO ქინძისთავები, სხვა სენსორები, როგორიცაა ტემპერატურა და ტენიანობა, შეიძლება დაემატოს გარემოს შესახებ დამატებითი ინფორმაციის მისაცემად.

ნაბიჯი 4: ESP32 პროგრამა

თქვენ დაგჭირდებათ საკუთარი ThingSpeak ანგარიშის შექმნა, თუ ის უკვე არ გაქვთ.

Arduino IDE ესკიზი სენსორის გამომავალი გაზომვისა და ThingSpeak– ში განთავსებისთვის ნაჩვენებია ქვემოთ. ეს არის ძალიან ძირითადი პროგრამა, რომელსაც არ აქვს შეცდომები ხაფანგში ან პროგრესის შესახებ სერიულ პორტში, შეიძლება მოგეწონოს მისი მოთხოვნილებების გაფორმება. ასევე, თქვენ უნდა ჩაწეროთ თქვენი საკუთარი ssid, პაროლი და API გასაღები ESP32– ზე გადასვლამდე.

მას შემდეგ რაც სენსორები შეერთდება და ESP32 იკვებება USB დენის წყაროსგან, კითხვები იგზავნება ThingSpeak– ში ყოველ 10 წუთში. პროგრამის ფარგლებში შეიძლება დაინიშნოს წაკითხვის სხვადასხვა დრო.

DATALOG ესკიზი

#მოიცავს WiFiClient კლიენტს;

void setup () {

WiFi.mode (WIFI_STA); connectWiFi (); } void loop () {if (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {connectWiFi (); } client.connect ("api.thingspeak.com", 80); მცურავი წნევა = analogRead (34); float cap = analogRead (35); წნევა = წნევა * 0.038; // მილიბარის დაგვიანებით შეცვლა (1000);

სიმებიანი url = "/განახლება? Api_key ="; // შექმენით სტრიქონი გამოქვეყნებისათვის

url += "თქვენი API გასაღები"; url += "& field1 ="; url += სიმებიანი (წნევა); url += "& field2 ="; url += სიმებიანი (ქუდი); client.print (სიმებიანი ("GET") + url + "HTTP/1.1 / r / n" + "მასპინძელი:" + "api.thingspeak.com" + "\ r / n" + "კავშირი: დახურვა / r / n / r / n "); დაგვიანება (600000); // გაიმეორეთ ყოველ 10 წუთში}

void connectWiFi () {

while (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {WiFi.begin ("ssid", "password"); დაგვიანება (2500); }}

ნაბიჯი 5: შედეგები და დასკვნები

ThingSpeak ნაკვეთები აჩვენებს სენსორის მაჩვენებლების ზრდას ტორფის გაშრობისას. როდესაც მცენარეებს პომიდორი მოსწონს ტორფში, ტენსიომეტრის მაჩვენებელი 60 მილიბარი არის ოპტიმალური დრო მცენარეების მორწყვისთვის. ტენსიომეტრის გამოყენების ნაცვლად, გაფანტული ნაკვეთი ამბობს, რომ ბევრად უფრო ძლიერი და იაფი capacitive სენსორი შეიძლება გამოყენებულ იქნას, თუ სარწყავი დავიწყებთ, როდესაც სენსორის კითხვა აღწევს 1900 წელს.

მოკლედ რომ ვთქვათ, ეს ინსტრუქცია გვიჩვენებს, თუ როგორ უნდა ვიპოვოთ სარწყავი წერტილი ნიადაგის ტენიანობის იაფი სენსორისთვის, საცნობარო ტენსიომეტრის კალიბრირებით. მცენარეების მორწყვა ტენიანობის სწორ დონეზე მისცემს ბევრად ჯანსაღ მოსავალს და დაზოგავს წყალს.