Sensor kelembaban tanah yang stabil dengan tangan Anda sendiri. Sensor kelembaban - bagaimana mereka diatur dan bekerja

Penyair Andrei Voznesensky pernah mengatakan ini: "kemalasan adalah mesin kemajuan." Mungkin sulit untuk tidak setuju dengan ungkapan ini, karena sebagian besar perangkat elektronik diciptakan justru untuk tujuan memudahkan kehidupan kita sehari-hari, penuh dengan kekhawatiran dan segala macam hal sia-sia yang berbeda.

Jika Anda membaca artikel ini sekarang, maka Anda mungkin sangat bosan dengan proses menyiram bunga. Bagaimanapun, bunga adalah makhluk yang lembut, jika Anda menuangkannya sedikit, Anda tidak puas, Anda lupa menyiramnya selama sehari, itu saja, mereka akan memudar. Dan berapa banyak bunga di dunia yang mati hanya karena pemiliknya pergi berlibur selama seminggu, meninggalkan orang-orang miskin yang hijau layu dalam pot kering! Menakutkan untuk dibayangkan.

Untuk mencegah situasi mengerikan seperti itu, sistem irigasi otomatis diciptakan. Sebuah sensor dipasang pada pot yang mengukur kelembaban tanah - itu untuk batang logam stainless steel yang menempel di tanah pada jarak satu sentimeter dari satu sama lain.

Dengan kawat, mereka terhubung ke sirkuit yang tugasnya membuka relai hanya ketika kelembaban turun di bawah nilai yang ditetapkan dan menutup relai pada saat tanah kembali jenuh dengan kelembaban. Relai, pada gilirannya, mengontrol pompa, yang memompa air dari reservoir langsung di bawah akar tanaman.

Sirkuit sensor

Seperti yang Anda ketahui, konduktivitas listrik tanah kering dan basah berbeda cukup signifikan, fakta ini mendasari pengoperasian sensor. Sebuah resistor dengan nilai nominal 10 kOhm dan sebidang tanah di antara batang membentuk pembagi tegangan, titik tengahnya terhubung langsung ke input op-amp. Tegangan disuplai ke input op-amp lainnya dari titik tengah resistor variabel, yaitu. itu dapat disesuaikan dari nol ke tegangan suplai. Dengan bantuannya, ambang switching komparator diatur, yang berperan sebagai op-amp. Segera setelah tegangan di salah satu inputnya melebihi tegangan di yang lain, outputnya akan menjadi logis "1", LED akan menyala, transistor akan terbuka dan menyalakan relai. Anda dapat menggunakan transistor apa saja, struktur PNP, cocok untuk arus dan tegangan, misalnya, KT3107 atau KT814. Penguat operasional TL072 atau sejenisnya, misalnya, RC4558. Paralel dengan belitan relai, dioda berdaya rendah, misalnya, 1n4148, harus ditempatkan. Tegangan suplai rangkaian adalah 12 volt.

Karena kabel panjang dari pot ke papan itu sendiri, situasi mungkin muncul bahwa relai tidak beralih dengan jelas, tetapi mulai mengklik frekuensi arus bolak-balik di jaringan, dan hanya setelah beberapa waktu diatur dalam posisi terbuka . Untuk menghilangkan fenomena buruk ini, kapasitor elektrolitik dengan kapasitas 10-100 mikrofarad harus ditempatkan secara paralel dengan sensor. Arsipkan dengan papan. Selamat berkumpul! Pengarang - Dmitry S.

Diskusikan artikel SKEMA SENSOR KELEMBABAN TANAH

Saya menulis banyak ulasan tentang otomatisasi dacha, dan karena kita berbicara tentang dacha, maka penyiraman otomatis adalah salah satu area prioritas otomatisasi. Pada saat yang sama, Anda selalu ingin memperhitungkan curah hujan agar tidak membuang pompa dengan sia-sia dan tidak membanjiri tempat tidur. Banyak salinan telah rusak di jalan menuju akuisisi data kelembaban tanah yang bebas masalah. Dalam ulasannya, ada opsi lain yang tahan terhadap pengaruh eksternal.

Sepasang sensor tiba dalam 20 hari dalam kantong antistatik individu:

Karakteristik di situs penjual :):
Merek: ZHIPU
Jenis: Sensor Getaran
Bahan: Campuran
Keluaran: Beralih sensor

Membongkar:

Kawat memiliki panjang sekitar 1 meter:

Selain sensor itu sendiri, kit ini mencakup papan kontrol:

Panjang sensor sensor sekitar 4 cm:

Ujung sensor, terlihat seperti grafit - menjadi hitam kotor.
Kami menyolder kontak ke syal dan mencoba menghubungkan sensor:

Sensor kelembaban tanah yang paling umum di toko-toko Cina adalah yang ini:

Banyak orang tahu bahwa setelah waktu yang singkat dimakan oleh lingkungan luar. Efek korosi dapat sedikit dikurangi dengan menerapkan daya segera sebelum pengukuran dan mematikannya ketika tidak ada pengukuran yang dilakukan. Tapi ini tidak banyak berubah, seperti inilah tampilan saya setelah beberapa bulan digunakan:

Seseorang mencoba menggunakan kawat tembaga tebal atau batang baja tahan karat, alternatif yang dirancang khusus untuk lingkungan agresif adalah subjek tinjauan.

Mari kita kesampingkan papan dari kit, dan berurusan dengan sensor itu sendiri. Sensor tipe resistif, mengubah resistansinya tergantung pada kelembaban lingkungan. Adalah logis bahwa tanpa lingkungan yang lembab, resistansi sensor sangat besar:

Kami menurunkan sensor ke dalam segelas air dan melihat bahwa resistansinya akan menjadi sekitar 160 kOhm:

Jika Anda mengeluarkannya, semuanya akan kembali ke keadaan semula:

Mari kita beralih ke tes di lapangan. Di tanah kering kita melihat yang berikut:

Mari kita tambahkan air:

Lebih banyak (sekitar satu liter):

Hampir sepenuhnya dituangkan satu setengah liter:

Menambahkan liter lain dan menunggu 5 menit:

Papan memiliki 4 pin:
1 + pasokan
2 bumi
3 keluaran digital
4 keluaran analog
Setelah berdering, ternyata output analog dan ground terhubung langsung ke sensor, jadi jika Anda berencana menggunakan sensor ini dengan menghubungkannya ke input analog, papan tidak masuk akal. Jika tidak ada keinginan untuk menggunakan pengontrol, maka Anda dapat menggunakan output digital, ambang batas diatur oleh potensiometer di papan tulis. Diagram pengkabelan yang direkomendasikan penjual saat menggunakan output digital:

Saat menggunakan masukan digital:

Mari kita menyusun tata letak kecil:

Saya menggunakan Arduino Nano di sini sebagai sumber daya tanpa mengunduh program. Output digital terhubung ke LED. Lucu bahwa LED merah dan hijau di papan menyala di setiap posisi potensiometer dan kelembaban lingkungan sensor, satu-satunya hal ketika ambang dipicu, hijau bersinar sedikit lebih lemah:

Setelah menetapkan ambang batas, kami mendapatkan bahwa ketika kelembaban yang ditentukan tercapai pada output digital 0, ketika kelembaban kurang, tegangan suplai adalah:

Nah, karena kita memiliki pengontrol di tangan kita, kita akan menulis sebuah program untuk memeriksa pengoperasian output analog. Hubungkan output analog dari sensor ke pin A1, dan LED ke pin D9 dari Arduino Nano.
const int analogInPin = A1; // sensor const int analogOutPin = 9; // Output ke LED int sensorValue = 0; // membaca nilai dari sensor int outputValue = 0; // nilai yang diberikan ke pin PWM dengan LED void setup() ( Serial.begin(9600); ) void loop() ( // membaca nilai sensor sensorValue = analogRead(analogInPin); // menerjemahkan kisaran nilai sensor yang mungkin (400-1023 - atur secara eksperimental) // ke rentang output PWM 0-255 outputValue = map(sensorValue, 400, 1023, 0, 255); // nyalakan LED untuk kecerahan yang diberikan analogWrite(analogOutPin, outputValue ); // menampilkan nomor kita Serial.print ("sensor = "); Serial.print(sensorValue); Serial.print("\t output = "); Serial.println(outputValue); // delay delay(2) ; )
Saya berkomentar semua kode, kecerahan LED berbanding terbalik dengan kelembaban yang terdeteksi oleh sensor. Jika perlu untuk mengontrol sesuatu, maka cukup membandingkan nilai yang diperoleh dengan ambang batas yang ditentukan secara eksperimental dan, misalnya, nyalakan relai. Satu-satunya hal yang saya sarankan adalah memproses beberapa nilai dan menggunakan rata-rata untuk membandingkan dengan ambang batas, sehingga lonjakan atau penurunan acak dimungkinkan.
Kami membenamkan sensor dan melihat:

Keluaran pengontrol:

Jika Anda mengeluarkannya, output pengontrol akan berubah:

Video dari uji coba ini:

Secara umum, saya menyukai sensor, itu memberi kesan tahan terhadap pengaruh lingkungan eksternal, apakah memang demikian - waktu akan memberi tahu.
Sensor ini tidak dapat digunakan sebagai indikator kelembaban yang akurat (dan juga semua yang serupa), aplikasi utamanya adalah untuk menentukan ambang batas dan menganalisis dinamika.

Jika menarik, saya akan terus menulis tentang kerajinan negara saya.
Terima kasih kepada semua orang yang membaca ulasan ini sampai akhir, saya harap informasi ini bermanfaat bagi seseorang. Semua kontrol penuh atas kelembaban dan kebaikan tanah!

Saya berencana untuk membeli +74 Tambahkan ke Favorit Suka ulasannya +55 +99

Ini akan menghilangkan pekerjaan berulang yang monoton, dan sensor kelembaban tanah akan membantu menghindari kelebihan air - tidak begitu sulit untuk merakit perangkat seperti itu dengan tangan Anda sendiri. Hukum fisika membantu tukang kebun: kelembaban di tanah menjadi konduktor impuls listrik, dan semakin banyak, semakin rendah hambatannya. Ketika kelembaban turun, resistensi meningkat, dan ini membantu melacak waktu penyiraman yang optimal.

Desain sensor kelembaban tanah terdiri dari dua konduktor yang terhubung ke sumber daya yang lemah, resistor harus ada di sirkuit. Segera setelah jumlah uap air di ruang antara elektroda meningkat, resistansi berkurang dan arus meningkat.

Kelembaban mengering - resistansi meningkat, kekuatan arus berkurang.

Karena elektroda akan berada di lingkungan yang lembab, disarankan untuk menyalakannya melalui kunci untuk mengurangi efek korosi yang merusak. Selama waktu normal, sistem dimatikan dan hanya mulai memeriksa kelembaban dengan menekan sebuah tombol.

Sensor kelembaban tanah jenis ini dapat dipasang di rumah kaca - mereka menyediakan kontrol irigasi otomatis, sehingga sistem dapat berfungsi tanpa campur tangan manusia sama sekali. Dalam hal ini, sistem akan selalu dalam kondisi kerja, tetapi kondisi elektroda harus dipantau agar tidak menjadi tidak dapat digunakan karena korosi. Perangkat serupa dapat dipasang di tempat tidur dan halaman rumput di udara terbuka - mereka akan memungkinkan Anda untuk langsung menerima informasi yang diperlukan.

Dalam hal ini, sistemnya jauh lebih akurat daripada sensasi sentuhan sederhana. Jika seseorang menganggap tanah benar-benar kering, sensor akan menunjukkan hingga 100 unit kelembaban tanah (bila dinilai dalam sistem desimal), segera setelah disiram, nilai ini naik menjadi 600-700 unit.

Setelah itu, sensor akan memungkinkan Anda untuk mengontrol perubahan kadar air di dalam tanah.

Jika sensor seharusnya digunakan di luar ruangan, disarankan untuk menutup bagian atasnya dengan hati-hati untuk mencegah distorsi informasi. Untuk melakukan ini, dapat dilapisi dengan epoksi tahan air.

Desain sensor dirakit sebagai berikut:

Bagian utama adalah dua elektroda, yang diameternya 3-4 mm, dipasang pada alas yang terbuat dari textolite atau bahan lain yang terlindung dari korosi.
Di salah satu ujung elektroda Anda perlu memotong utas, di sisi lain mereka dibuat runcing untuk perendaman yang lebih nyaman di tanah.
Lubang dibor di pelat textolite, di mana elektroda disekrup, mereka harus diperbaiki dengan mur dan ring.
Kabel keluar harus dibawa di bawah mesin cuci, setelah itu elektroda diisolasi. Panjang elektroda yang akan dibenamkan ke dalam tanah sekitar 4-10 cm, tergantung wadah atau open bed yang digunakan.
Untuk mengoperasikan sensor diperlukan sumber arus sebesar 35 mA, sistem membutuhkan tegangan sebesar 5V. Tergantung pada jumlah kelembaban di dalam tanah, kisaran sinyal balik akan menjadi 0-4,2 V. Kehilangan resistansi akan menunjukkan jumlah air di dalam tanah.
Sensor kelembaban tanah terhubung melalui 3 kabel ke mikroprosesor; untuk tujuan ini, Anda dapat membeli, misalnya, Arduino. Pengontrol akan memungkinkan Anda untuk menghubungkan sistem ke bel untuk membunyikan alarm ketika kelembaban tanah terlalu rendah, atau ke LED, kecerahan cahaya akan berubah ketika sensor berubah.

Perangkat buatan sendiri semacam itu dapat menjadi bagian dari penyiraman otomatis dalam sistem Smart Home, misalnya, menggunakan pengontrol Ethernet MegD-328. Antarmuka web menunjukkan tingkat kelembaban dalam sistem 10-bit: kisaran dari 0 hingga 300 menunjukkan bahwa tanah benar-benar kering, 300-700 - tanah memiliki kelembaban yang cukup, lebih dari 700 - tanah basah dan tidak ada penyiraman diperlukan.

Desain, yang terdiri dari pengontrol, relai, dan baterai, ditarik ke dalam wadah apa pun yang sesuai, di mana kotak plastik apa pun dapat disesuaikan.

Di rumah, penggunaan sensor kelembaban seperti itu akan sangat sederhana dan pada saat yang sama dapat diandalkan.

Penerapan sensor kelembaban tanah bisa sangat beragam. Paling sering mereka digunakan dalam sistem penyiraman otomatis dan penyiraman manual tanaman:

Mereka dapat dipasang di pot bunga jika tanaman peka terhadap tingkat air di tanah. Ketika datang ke sukulen, seperti kaktus, perlu untuk mengambil elektroda panjang yang akan merespon perubahan tingkat kelembaban langsung di akar. Mereka juga dapat digunakan untuk tanaman rapuh lainnya. Menghubungkan ke LED akan memungkinkan Anda menentukan dengan tepat kapan waktunya untuk melakukan.
Mereka sangat diperlukan untuk organisasi penyiraman tanaman. Menurut prinsip yang sama, sensor kelembaban udara juga dirakit, yang diperlukan untuk memulai sistem penyemprotan tanaman. Semua ini secara otomatis akan memastikan penyiraman tanaman dan tingkat normal kelembaban atmosfer.
Di negara ini, penggunaan sensor akan memungkinkan Anda untuk tidak mengingat waktu penyiraman setiap bedengan, teknik elektro itu sendiri akan memberi tahu Anda tentang jumlah air di tanah. Ini akan mencegah penyiraman berlebihan jika baru-baru ini hujan.
Penggunaan sensor sangat nyaman dalam beberapa kasus lain. Misalnya, mereka akan memungkinkan Anda untuk mengontrol kelembaban tanah di ruang bawah tanah dan di bawah rumah di dekat fondasi. Di sebuah apartemen, itu dapat dipasang di bawah wastafel: jika pipa mulai menetes, otomatisasi akan segera melaporkan ini, dan akan memungkinkan untuk menghindari banjir tetangga dan perbaikan selanjutnya.
Perangkat sensor sederhana akan memungkinkan hanya dalam beberapa hari untuk melengkapi semua area bermasalah di rumah dan taman dengan sistem peringatan. Jika elektroda cukup panjang, mereka dapat digunakan untuk mengontrol ketinggian air, misalnya, di kolam kecil buatan.

Pembuatan sendiri sensor akan membantu melengkapi rumah dengan sistem kontrol otomatis dengan biaya minimal.

Komponen buatan pabrik mudah dibeli secara online atau di toko khusus, sebagian besar perangkat dapat dirakit dari bahan yang akan selalu ditemukan di rumah pecinta listrik.

Informasi lebih lanjut dapat ditemukan di video.

Tidak semua pemilik kebun dan kebun memiliki kesempatan untuk merawat tanamannya setiap hari. Namun demikian, tanpa penyiraman yang tepat waktu, seseorang tidak dapat mengandalkan panen yang baik.

Solusi untuk masalah tersebut adalah sistem otomatis yang memungkinkan Anda memastikan bahwa tanah di daerah Anda mempertahankan tingkat kelembapan yang diperlukan selama Anda tidak ada. Komponen utama dari setiap penyiraman otomatis adalah sensor kelembaban tanah.

Konsep sensor kelembaban

Sensor kelembaban juga memiliki nama lain. Ini disebut pengukur kelembaban atau sensor kelembaban.

Seperti dapat dilihat pada foto sensor kelembaban tanah, perangkat tersebut adalah perangkat yang terdiri dari dua kabel yang terhubung ke sumber listrik yang lemah.

Dengan peningkatan kelembaban di antara elektroda, kekuatan dan hambatan arus berkurang, dan sebaliknya, jika tidak ada cukup air di tanah, indikator ini meningkat. Perangkat menyala dengan menekan satu tombol.

Perlu diingat bahwa elektroda akan berada di tanah yang lembab. Karena itu, disarankan untuk menghidupkan perangkat melalui kunci. Teknik ini akan mengurangi efek negatif dari korosi.

Mengapa perangkat ini dibutuhkan?

Pengukur kelembaban dipasang tidak hanya di tanah terbuka, tetapi juga di rumah kaca. Mengontrol waktu penyiraman adalah untuk apa sensor kelembaban tanah digunakan. Anda tidak perlu melakukan apa-apa, cukup hidupkan perangkat. Setelah itu, itu akan berfungsi tanpa partisipasi Anda.

Namun, tukang kebun dan tukang kebun harus memantau kondisi elektroda, karena mereka dapat mengalami kerusakan korosif dan akibatnya gagal.

Jenis sensor kelembaban tanah

Pertimbangkan apa itu sensor kelembaban tanah. Mereka biasanya dibagi menjadi:

kapasitif. Desainnya mirip dengan kondensor udara. Pekerjaan didasarkan pada perubahan sifat dielektrik udara tergantung pada kelembabannya, yang menyebabkan peningkatan atau penurunan kapasitas.

resistif. Prinsip operasinya adalah mengubah ketahanan bahan higroskopis, tergantung pada seberapa banyak uap air yang dikandungnya.

Psikometrik. Prinsip operasi dan skema perangkat sensor semacam itu akan lebih rumit. Ini didasarkan pada sifat fisik kehilangan panas selama penguapan. Alat ini terdiri dari detektor kering dan detektor basah. Perbedaan suhu di antara mereka digunakan untuk menilai jumlah uap air di udara.

Aspirasi. Jenis ini dalam banyak hal mirip dengan yang sebelumnya, perbedaannya adalah kipas, yang berfungsi untuk memompa campuran udara. Perangkat aspirasi untuk menentukan kelembaban digunakan di tempat-tempat dengan pergerakan udara yang lemah atau terputus-putus.

Sensor kelembaban mana yang harus dipilih tergantung pada setiap kasus tertentu. Pilihan perangkat juga dipengaruhi oleh fitur sistem irigasi otomatis yang telah Anda pasang dan kemampuan finansial Anda.

Bahan yang dibutuhkan untuk membuat sensor dengan tangan Anda sendiri

Jika Anda memutuskan untuk mulai membuat pengukur kelembaban sendiri, maka Anda perlu mempersiapkan:

elektroda dengan diameter 3-4 mm - 2 pcs.;
dasar textolite;
kacang dan mesin cuci.

Instruksi manufaktur

Bagaimana cara membuat sensor kelembaban tanah dengan tangan Anda sendiri? Berikut tutorial singkatnya:

Langkah 1. Pasang elektroda ke alas.
Langkah 2. Kami memotong benang di ujung elektroda dan menajamkannya di sisi sebaliknya untuk memudahkan perendaman di tanah.
Langkah.3. Kami membuat lubang di alas dan memasang elektroda ke dalamnya. Kami menggunakan mur dan ring sebagai pengencang.
Langkah 4. Kami memilih kabel yang diperlukan yang sesuai dengan mesin cuci.
Langkah 5. Isolasi elektroda. Kami memperdalam mereka ke tanah dengan 5 - 10 cm.

Catatan!

Agar sensor berfungsi, diperlukan arus 35 mA dan tegangan 5 V. Pada akhirnya, kami menghubungkan perangkat menggunakan tiga kabel, yang kami pasang ke mikroprosesor.

Pengontrol memungkinkan Anda untuk menggabungkan sensor dengan bel. Setelah itu, sinyal diberikan jika jumlah kelembaban di tanah berkurang tajam. Sebuah alternatif untuk sinyal suara bisa menjadi bola lampu.

Sensor kelembaban tanah, tanpa diragukan lagi, merupakan hal yang diperlukan di rumah tangga. Jika Anda memiliki pondok atau taman, maka berhati-hatilah untuk mendapatkannya. Selain itu, perangkat sama sekali tidak perlu dibeli, karena Anda dapat melakukannya sendiri dengan mudah.

Foto sensor kelembaban tanah

Catatan!

Alat yang digunakan untuk mengukur tingkat kelembapan ini disebut higrometer atau secara sederhananya sensor kelembapan. Dalam kehidupan sehari-hari, kelembaban merupakan parameter penting, dan seringkali tidak hanya untuk kehidupan yang paling biasa, tetapi juga untuk berbagai peralatan, dan untuk pertanian (kelembaban tanah) dan banyak lagi.

Secara khusus, kesejahteraan kita sangat bergantung pada tingkat kelembaban di udara. Yang sangat sensitif terhadap kelembaban adalah orang yang bergantung pada cuaca, serta orang yang menderita hipertensi, asma bronkial, penyakit pada sistem kardiovaskular.

Dengan tingkat kekeringan udara yang tinggi, bahkan orang sehat pun merasa tidak nyaman, mengantuk, gatal dan iritasi pada kulit. Seringkali, udara kering dapat memicu penyakit pada sistem pernapasan, dimulai dengan infeksi saluran pernapasan akut dan infeksi virus pernapasan akut, dan bahkan berakhir dengan pneumonia.

Di perusahaan, kelembaban udara dapat mempengaruhi keamanan produk dan peralatan, dan di bidang pertanian, pengaruh kelembaban tanah pada kesuburan, dll. tidak ambigu. sensor kelembaban - higrometer.

Beberapa perangkat teknis pada awalnya dikalibrasi untuk keperluan yang sangat diperlukan, dan terkadang untuk menyempurnakan perangkat, penting untuk memiliki nilai kelembapan yang tepat di lingkungan.

Kelembaban dapat diukur dengan beberapa besaran yang mungkin:

Untuk menentukan kelembaban udara dan gas lainnya, pengukuran dilakukan dalam gram per meter kubik, ketika berbicara tentang nilai absolut kelembaban, atau dalam satuan RH, ketika berbicara tentang kelembaban relatif.

Untuk pengukuran kelembaban dalam padatan atau cairan, pengukuran sebagai persentase dari massa sampel uji cocok.

Untuk menentukan kadar air dari cairan yang sulit larut, ppm (berapa bagian air yang ada per 1.000.000 bagian berat sampel) akan berfungsi sebagai unit pengukuran.

Menurut prinsip operasi, higrometer dibagi menjadi:

kapasitif;

resistif;

termistor;

optik;

elektronik.

Higrometer kapasitif, dalam bentuknya yang paling sederhana, adalah kapasitor dengan udara sebagai dielektrik di celah. Diketahui bahwa konstanta dielektrik udara berhubungan langsung dengan kelembaban, dan perubahan kelembaban dielektrik menyebabkan perubahan kapasitansi kapasitor udara.

Versi yang lebih kompleks dari sensor kelembaban celah udara kapasitif berisi dielektrik, dengan konstanta dielektrik yang dapat sangat berubah di bawah pengaruh kelembaban. Pendekatan ini membuat kualitas sensor lebih baik daripada hanya dengan udara di antara pelat kapasitor.

Opsi kedua sangat cocok untuk melakukan pengukuran mengenai kadar air padatan. Objek yang diteliti ditempatkan di antara pelat kapasitor semacam itu, misalnya, objek dapat berupa tablet, dan kapasitor itu sendiri terhubung ke sirkuit osilasi dan ke generator elektronik, sedangkan frekuensi alami dari rangkaian yang dihasilkan diukur , dan kapasitansi yang diperoleh dengan memasukkan sampel yang diteliti "dihitung" dari frekuensi yang diukur.

Tentu saja metode ini juga memiliki beberapa kelemahan, misalnya jika kelembaban sampel di bawah 0,5% akan menjadi tidak akurat, selain itu sampel yang diukur harus dibersihkan dari partikel dengan perubahan dielektrik yang tinggi selama penelitian.

Jenis ketiga dari sensor kelembaban kapasitif adalah hygrometer film tipis kapasitif. Ini termasuk substrat di mana dua elektroda sisir disimpan. Elektroda sisir memainkan peran pelat dalam kasus ini. Untuk tujuan kompensasi termal, dua sensor suhu tambahan ditambahkan ke dalam sensor.

Sensor semacam itu mencakup dua elektroda, yang disimpan pada substrat, dan di atas elektroda itu sendiri, lapisan bahan diterapkan, yang dibedakan oleh resistansi yang agak rendah, yang, bagaimanapun, sangat bervariasi tergantung pada kelembaban.

Bahan yang cocok dalam perangkat mungkin alumina. Oksida ini menyerap air dengan baik dari lingkungan eksternal, sementara resistivitasnya berubah secara nyata. Akibatnya, resistansi total dari rangkaian pengukuran sensor semacam itu akan sangat bergantung pada kelembaban. Jadi, besarnya arus yang mengalir akan menunjukkan tingkat kelembapan. Keuntungan dari sensor jenis ini adalah harganya yang murah.

Higrometer termistor terdiri dari sepasang termistor identik. Ngomong-ngomong, kita ingat bahwa - ini adalah komponen elektronik nonlinier, yang resistansinya sangat bergantung pada suhunya.

Salah satu termistor yang termasuk dalam rangkaian ditempatkan di ruang tertutup dengan udara kering. Dan yang lainnya ada di ruangan dengan lubang di mana udara masuk dengan kelembaban khas, yang nilainya perlu diukur. Termistor dihubungkan dalam rangkaian jembatan, tegangan diterapkan ke salah satu diagonal jembatan, dan pembacaan diambil dari diagonal lainnya.

Dalam kasus ketika tegangan pada terminal keluaran adalah nol, suhu kedua komponen sama, maka kelembabannya sama. Dalam kasus ketika tegangan non-nol diperoleh pada output, ini menunjukkan adanya perbedaan kelembaban di ruang. Jadi, sesuai dengan nilai tegangan yang diperoleh selama pengukuran, kelembaban ditentukan.

Seorang peneliti yang tidak berpengalaman mungkin memiliki pertanyaan yang wajar, mengapa suhu termistor berubah ketika berinteraksi dengan udara lembab? Tetapi masalahnya adalah bahwa dengan peningkatan kelembaban, air mulai menguap dari kasing termistor, sementara suhu kasing menurun, dan semakin tinggi kelembabannya, semakin intens penguapan terjadi, dan semakin cepat termistor mendingin.

4) Sensor kelembaban optik (kondensasi)

Jenis sensor ini adalah yang paling akurat. Pengoperasian sensor kelembaban optik didasarkan pada fenomena yang terkait dengan konsep "titik embun". Pada saat suhu mencapai titik embun, fase gas dan fase cair berada dalam kesetimbangan termodinamika.

Jadi, jika Anda mengambil gelas dan memasangnya di media gas, di mana suhu pada saat penelitian berada di atas titik embun, dan kemudian memulai proses pendinginan gelas ini, maka pada nilai suhu tertentu, kondensat air akan dimulai. terbentuk di permukaan kaca, uap air ini akan mulai masuk ke fase cair. Suhu ini hanya akan menjadi titik embun.

Jadi, suhu titik embun terkait erat dan tergantung pada parameter seperti kelembaban dan tekanan di lingkungan. Akibatnya, memiliki kemampuan untuk mengukur tekanan dan suhu titik embun, akan mudah untuk menentukan kelembaban. Prinsip ini adalah dasar untuk pengoperasian sensor kelembaban optik.

Sirkuit paling sederhana dari sensor semacam itu terdiri dari LED yang bersinar di permukaan cermin. Cermin memantulkan cahaya, mengubah arahnya, dan mengarahkannya ke fotodetektor. Dalam hal ini, cermin dapat dipanaskan atau didinginkan dengan menggunakan perangkat kontrol suhu presisi tinggi khusus. Seringkali perangkat semacam itu adalah pompa termoelektrik. Tentu saja, sensor suhu dipasang di cermin.

Sebelum memulai pengukuran, suhu cermin diatur ke nilai yang diketahui lebih tinggi dari suhu titik embun. Selanjutnya, pendinginan cermin secara bertahap dilakukan. Pada saat suhu mulai melewati titik embun, tetesan air akan segera mulai mengembun di permukaan cermin, dan berkas cahaya dari dioda akan pecah karena mereka, menyebar, dan ini akan menyebabkan penurunan arus pada rangkaian fotodetektor. Melalui umpan balik, fotodetektor berinteraksi dengan pengontrol suhu cermin.

Jadi, berdasarkan informasi yang diterima dalam bentuk sinyal dari fotodetektor, pengontrol suhu akan menjaga suhu di permukaan cermin persis sama dengan titik embun, dan sensor suhu akan menunjukkan suhu. Jadi, dengan tekanan dan suhu yang diketahui, Anda dapat secara akurat menentukan indikator utama kelembaban.

Sensor kelembaban optik memiliki akurasi tertinggi, yang tidak dapat dicapai oleh jenis sensor lainnya, ditambah tidak ada histeresis. Kerugiannya adalah harga tertinggi dari semuanya, ditambah konsumsi daya yang tinggi. Selain itu, perlu untuk memastikan bahwa cermin bersih.

Prinsip pengoperasian sensor kelembaban udara elektronik didasarkan pada perubahan konsentrasi elektrolit yang menutupi bahan isolasi listrik. Ada perangkat seperti itu dengan pemanasan otomatis dengan mengacu pada titik embun.

Seringkali titik embun diukur di atas larutan litium klorida pekat, yang sangat sensitif terhadap perubahan minimal dalam kelembaban. Untuk kenyamanan maksimal, higrometer seperti itu sering kali dilengkapi dengan termometer. Perangkat ini memiliki akurasi tinggi dan kesalahan rendah. Ia mampu mengukur kelembaban terlepas dari suhu lingkungan.

Higrometer elektronik sederhana juga populer dalam bentuk dua elektroda, yang hanya menempel di tanah, mengontrol kadar airnya sesuai dengan tingkat konduktivitas, tergantung pada kadar air ini. Sensor seperti itu populer di kalangan penggemar, karena Anda dapat dengan mudah mengatur penyiraman otomatis taman atau bunga dalam pot, jika tidak ada waktu atau tidak nyaman untuk menyiram secara manual.

Sebelum membeli sensor, pertimbangkan apa yang perlu Anda ukur, kelembaban relatif atau absolut, udara atau tanah, kisaran pengukuran yang diharapkan, apakah histeresis itu penting, dan akurasi apa yang dibutuhkan. Sensor yang paling akurat adalah optik. Perhatikan kelas perlindungan IP, kisaran suhu pengoperasian, tergantung pada kondisi spesifik di mana sensor akan digunakan, apakah parameternya tepat untuk Anda.