„Pasidaryk pats“ stabilus dirvožemio drėgmės jutiklis. Drėgmės jutikliai – kaip jie išdėstyti ir veikia

Poetas Andrejus Voznesenskis kartą yra pasakęs: „tingumas yra pažangos variklis“. Galbūt sunku nesutikti su šia fraze, nes dauguma elektroninių prietaisų yra sukurti būtent tam, kad palengvintų mūsų kasdienybę, kupiną rūpesčių ir visokių dykumų.

Jei dabar skaitote šį straipsnį, tikriausiai esate labai pavargę nuo gėlių laistymo proceso. Juk gėlės – švelnūs padarai, jei jų šiek tiek užpili, esi nepatenkintas, pamiršti palaistyti vienai dienai, tai viskas, jos tuoj nuvys. O kiek gėlių pasaulyje numirė tik todėl, kad jų šeimininkai savaitei išvyko atostogų, palikdami žaliuosius vargšus nuvyti sausame vazone! Baisu įsivaizduoti.

Siekiant išvengti tokių baisių situacijų, buvo išrastos automatinės laistymo sistemos. Ant puodo sumontuotas jutiklis, matuojantis dirvožemio drėgmę – jis skirtas nerūdijančio plieno metaliniams strypams, įsmeigtiems į žemę centimetro atstumu vienas nuo kito.

Laidu jie yra prijungti prie grandinės, kurios užduotis yra atidaryti relę tik tada, kai drėgmė nukrenta žemiau nustatytos vertės, ir uždaryti relę tuo metu, kai dirvožemis vėl prisotinamas drėgme. Relė savo ruožtu valdo siurblį, kuris siurbia vandenį iš rezervuaro tiesiai po augalo šaknimi.

Jutiklio grandinė

Kaip žinote, sauso ir drėgno dirvožemio elektrinis laidumas gana smarkiai skiriasi, tai yra jutiklio veikimo pagrindas. Rezistorius, kurio nominali vertė yra 10 kOhm, ir dirvožemio gabalas tarp strypų sudaro įtampos daliklį, jų vidurio taškas yra tiesiogiai prijungtas prie operacinės stiprintuvo įvesties. Į kitą operatyvinio stiprintuvo įėjimą įtampa tiekiama iš kintamo rezistoriaus vidurio taško, t.y. jį galima reguliuoti nuo nulio iki maitinimo įtampos. Su jo pagalba nustatoma lyginamojo perjungimo slenkstis, kurio vaidmenį atlieka op-amp. Kai tik įtampa vienoje iš jo įėjimų viršija įtampą kitame, išvestis bus logiška „1“, užsidegs šviesos diodas, atsidarys tranzistorius ir įjungs relę. Galite naudoti bet kokį tranzistorių, PNP struktūrą, tinkamą srovei ir įtampai, pavyzdžiui, KT3107 arba KT814. Operacinis stiprintuvas TL072 arba bet koks panašus, pavyzdžiui, RC4558. Lygiagrečiai su relės apvija turėtų būti dedamas mažos galios diodas, pavyzdžiui, 1n4148. Grandinės maitinimo įtampa yra 12 voltų.

Dėl ilgų laidų nuo puodo iki pačios lentos gali susidaryti tokia situacija, kad relė persijungia neaiškiai, o pradeda spragtelėti kintamosios srovės dažniu tinkle ir tik po kurio laiko nustatoma į atvirą padėtį. . Norint pašalinti šį blogą reiškinį, lygiagrečiai su jutikliu reikia pastatyti 10–100 mikrofaradų talpos elektrolitinį kondensatorių. Archyvas su lenta. Laimingas susirinkimas! Autorius – Dmitrijus S.

Aptarkite straipsnį DIRVOŽEMIO DRĖGMĖS JUTIKLIO SCHEMA

Rašiau daug atsiliepimų apie vasarnamių automatizavimą, o kadangi kalbame apie vasarnamį, tai automatinis laistymas yra viena iš prioritetinių automatikos sričių. Tuo pačiu metu visada norisi atsižvelgti į kritulius, kad nevažinėtų siurbliai veltui ir neužtvindytų lovų. Daug kopijų buvo sulaužyta siekiant be problemų gauti duomenis apie dirvožemio drėgmę. Apžvalgoje yra dar vienas variantas, atsparus išoriniams poveikiams.

Pora jutiklių atvežta per 20 dienų atskiruose antistatiniuose maišeliuose:

Charakteristikos pardavėjo svetainėje:):
Gamintojas: ZHIPU
Tipas: vibracijos jutiklis
Medžiaga: Mišinys
Išėjimas: perjungimo jutiklis

Išpakavimas:

Vielos ilgis yra apie 1 metrą:

Be paties jutiklio, komplekte yra valdymo plokštė:

Jutiklio jutiklių ilgis yra apie 4 cm:

Jutiklio galiukai, atrodo kaip grafitas – purvinas juodas.
Prilituojame kontaktus prie skarelės ir bandome prijungti jutiklį:

Labiausiai paplitęs dirvožemio drėgmės jutiklis Kinijos parduotuvėse yra šis:

Daugelis žino, kad po trumpo laiko jį suvalgo išorinė aplinka. Korozijos poveikį galima šiek tiek sumažinti įjungus maitinimą prieš pat matavimą ir išjungus, kai neatliekami matavimai. Bet tai nelabai keičiasi, štai kaip manasis atrodė po poros mėnesių naudojimo:

Kažkas bando naudoti storą varinę vielą arba nerūdijančio plieno strypus, alternatyva, sukurta specialiai agresyviai aplinkai, yra peržiūros objektas.

Padėkime plokštę iš komplekto ir susitvarkykime su pačiu jutikliu. Rezistinio tipo jutiklis, keičia savo varžą priklausomai nuo aplinkos drėgmės. Logiška, kad be drėgnos aplinkos jutiklio atsparumas yra didžiulis:

Nuleidžiame jutiklį į stiklinę vandens ir matome, kad jo varža bus apie 160 kOhm:

Jei jį išimsite, viskas grįš į pradinę būseną:

Pereikime prie bandymų ant žemės. Sausoje dirvoje matome:

Įpilame šiek tiek vandens:

Daugiau (apie litrą):

Beveik visiškai išpilta pusantro litro:

Įpyliau dar litrą ir palaukiau 5 minutes:

Plokštėje yra 4 kaiščiai:
1 + tiekimas
2 žemė
3 skaitmeninis išėjimas
4 analoginis išėjimas
Suskambėjus paaiškėjo, kad analoginis išėjimas ir įžeminimas yra tiesiogiai prijungti prie jutiklio, todėl jei planuojate naudoti šį jutiklį prijungdami prie analoginio įėjimo, plokštė neturi didelės prasmės. Jei nėra noro naudoti valdiklio, galite naudoti skaitmeninį išvestį, slenkstį nustato plokštės potenciometras. Pardavėjo rekomenduojama laidų schema naudojant skaitmeninę išvestį:

Kai naudojate skaitmeninę įvestį:

Sudarykime nedidelį išdėstymą:

Naudojau Arduino Nano čia kaip maitinimo šaltinį neatsisiunčiant programos. Skaitmeninis išėjimas prijungtas prie LED. Smagu, kad ant bet kurios potenciometro padėties ir jutiklio aplinkos drėgmės šviečia raudoni ir žali šviesos diodai, tik tiek, kad suveikus slenksčiui žalia šviesa šiek tiek silpniau:

Nustačius slenkstį, gauname, kad skaitmeninėje išvestyje 0 pasiekus nurodytą drėgmę, kai drėgmės trūkumas, maitinimo įtampa yra:

Na, o kadangi savo rankose turime valdiklį, tai rašysime programą, kuri patikrins analoginio išėjimo veikimą. Prijunkite jutiklio analoginį išvestį prie „Arduino Nano“ kaiščio A1, o šviesos diodą - prie D9 kaiščio.
const int analogInPin = A1; // jutiklio const int analogOutPin = 9; // Išvestis į LED int sensorValue = 0; // nuskaityti reikšmę iš jutiklio int outputValue = 0; // reikšmė, suteikta PWM kaiščiui su LED void setup() ( Serial.begin(9600); ) void loop() ( // skaitykite jutiklio reikšmę sensorValue = analogRead(analogInPin); // išverskite galimų jutiklio reikšmių diapazoną (400-1023 - nustatytas eksperimentiškai) // į PWM išvesties diapazoną 0-255 outputValue = map(sensorValue, 400, 1023, 0, 255); // įjunkite LED tam tikro ryškumo analogWrite(analogOutPin, outputValue ); // išveda mūsų skaičius Serial.print ("jutiklis = "); Serial.print(sensorValue); Serial.print("\t output = "); Serial.println(outputValue); // delsos delsa (2) ;)
Komentavau visą kodą, šviesos diodo ryškumas atvirkščiai proporcingas jutiklio nustatytai drėgmei. Jei reikia ką nors valdyti, užtenka gautą reikšmę palyginti su eksperimentiškai nustatyta riba ir, pavyzdžiui, įjungti relę. Vienintelis dalykas, kurį rekomenduoju, yra apdoroti kelias vertes ir naudoti vidurkį, kad būtų galima palyginti su slenksčiu, todėl galimi atsitiktiniai šuoliai ar kritimai.
Panardiname jutiklį ir matome:

Valdiklio išvestis:

Jei jį išimsite, valdiklio išvestis pasikeis:

Šio bandomojo kūrimo vaizdo įrašas:

Apskritai jutiklis man patiko, susidaro įspūdis, kad jis yra atsparus išorinės aplinkos poveikiui, ar taip yra - laikas parodys.
Šis jutiklis negali būti naudojamas kaip tikslus drėgmės indikatorius (kaip ir visi panašūs), jo pagrindinis pritaikymas yra nustatyti slenkstį ir analizuoti dinamiką.

Jei bus įdomu, toliau rašysiu apie savo krašto amatus.
Ačiū visiems, kurie perskaitė šią apžvalgą iki galo, tikiuosi, kad ši informacija kam nors bus naudinga. Visiška dirvožemio drėgmės ir gerumo kontrolė!

Planuoju pirkti +74 Įtraukti į adresyną Patiko apžvalga +55 +99

Atsikratys monotoniško pasikartojančio darbo, o vandens pertekliaus išvengti padės dirvožemio drėgmės jutiklis – tokį įrenginį surinkti savo rankomis nėra taip sunku. Sodininkui į pagalbą ateina fizikos dėsniai: drėgmė dirvoje tampa elektros impulsų laidininku, o kuo jos daugiau, tuo mažesnė varža. Nukritus drėgmei, atsparumas didėja, o tai padeda sekti optimalų laistymo laiką.

Dirvožemio drėgmės jutiklio konstrukcija susideda iš dviejų laidininkų, kurie yra prijungti prie silpno maitinimo šaltinio, grandinėje turi būti rezistorius. Kai tik padidėja drėgmės kiekis erdvėje tarp elektrodų, varža sumažėja, o srovė didėja.

Drėgmė išdžiūsta – didėja pasipriešinimas, mažėja srovės stiprumas.

Kadangi elektrodai bus drėgnoje aplinkoje, rekomenduojama juos įjungti per raktą, kad sumažintumėte žalingą korozijos poveikį. Įprastu metu sistema išjungiama ir tik mygtuko paspaudimu pradeda tikrinti drėgmę.

Tokio tipo dirvožemio drėgmės jutikliai gali būti montuojami šiltnamiuose – jie užtikrina automatinį laistymo valdymą, todėl sistema gali veikti visiškai be žmogaus įsikišimo. Tokiu atveju sistema visada bus darbinga, tačiau teks stebėti elektrodų būklę, kad dėl korozijos jie netaptų netinkami naudoti. Panašūs įrenginiai gali būti montuojami ant lysvių ir pievelių atvirame ore – jie leis akimirksniu gauti reikiamą informaciją.

Šiuo atveju sistema yra daug tikslesnė nei paprastas lytėjimo pojūtis. Jei žmogus mano, kad žemė yra visiškai sausa, jutiklis parodys iki 100 vienetų dirvožemio drėgmės (vertinant dešimtaine sistema), iš karto po laistymo ši vertė pakyla iki 600-700 vienetų.

Po to jutiklis leis kontroliuoti drėgmės kiekio dirvožemyje pokyčius.

Jei jutiklis bus naudojamas lauke, patartina kruopščiai užsandarinti jo viršutinę dalį, kad būtų išvengta informacijos iškraipymo. Norėdami tai padaryti, jis gali būti padengtas vandeniui atsparia epoksidine danga.

Jutiklio konstrukcija surenkama taip:

Pagrindinė dalis – du elektrodai, kurių skersmuo 3-4 mm, jie tvirtinami prie pagrindo iš tekstolito ar kitos nuo korozijos apsaugotos medžiagos.
Viename elektrodų gale reikia nukirpti siūlą, kita vertus, jie yra smailūs, kad būtų patogiau panardinti į žemę.
Tekstolito plokštelėje išgręžiamos skylės, į kurias įsukami elektrodai, jas reikia tvirtinti veržlėmis ir poveržlėmis.
Išeinantys laidai turi būti nuvesti po poveržlėmis, po to elektrodai izoliuojami. Elektrodų, kurie bus panardinami į žemę, ilgis yra apie 4-10 cm, priklausomai nuo naudojamo konteinerio ar atviros lovos.
Jutikliui valdyti reikalingas 35 mA srovės šaltinis, sistemai reikalinga 5 V įtampa. Priklausomai nuo drėgmės kiekio dirvoje, grįžtamojo signalo diapazonas bus 0-4,2 V. Atsparumo nuostoliai parodys vandens kiekį dirvožemyje.
Dirvožemio drėgmės jutiklis 3 laidais prijungtas prie mikroprocesoriaus, tam galite įsigyti, pavyzdžiui, Arduino. Valdiklis leis prijungti sistemą prie garso signalo, kad būtų per mažas dirvožemio drėgnumas, arba prie šviesos diodo, pasikeitus jutikliui, pasikeis apšvietimo ryškumas.

Toks namuose pagamintas įrenginys gali tapti automatinio laistymo dalimi išmaniojo namo sistemoje, pavyzdžiui, naudojant MegD-328 Ethernet valdiklį. Žiniatinklio sąsaja rodo drėgmės lygį 10 bitų sistemoje: diapazonas nuo 0 iki 300 rodo, kad žemė yra visiškai sausa, 300-700 - dirvožemis turi pakankamai drėgmės, daugiau nei 700 - žemė drėgna ir nelaistoma. reikalaujama.

Konstrukcija, susidedanti iš valdiklio, relės ir baterijos, įtraukiama į bet kokį tinkamą dėklą, kuriam galima pritaikyti bet kokią plastikinę dėžutę.

Namuose naudoti tokį drėgmės jutiklį bus labai paprasta ir tuo pačiu patikima.

Dirvožemio drėgmės jutiklio pritaikymas gali būti labai įvairus. Dažniausiai jie naudojami automatinio laistymo ir rankinio augalų laistymo sistemose:

Jas galima įrengti gėlių vazonuose, jei augalai jautrūs vandens lygiui dirvoje. Kalbant apie sukulentus, tokius kaip kaktusai, būtina paimti ilgus elektrodus, kurie reaguotų į drėgmės lygio pokyčius tiesiai prie šaknų. Jie taip pat gali būti naudojami kitiems trapiems augalams. Prisijungę prie šviesos diodo galėsite tiksliai nustatyti, kada laikas atlikti.
Jie yra būtini laistymo augalų organizavimui. Panašiu principu surenkami ir oro drėgmės davikliai, kurių reikia norint paleisti augalų purškimo sistemą. Visa tai automatiškai užtikrins augalų laistymą ir normalų atmosferos drėgmės lygį.
Šalyje jutiklių naudojimas leis nepamiršti kiekvienos lysvės laistymo laiko, pati elektrotechnika pasakys apie vandens kiekį dirvoje. Taip išvengsite perlaistymo, jei neseniai lijo.
Kai kuriais kitais atvejais jutiklių naudojimas yra labai patogus. Pavyzdžiui, jie leis kontroliuoti dirvožemio drėgmę rūsyje ir po namu prie pamatų. Bute jį galima įrengti po kriaukle: jei vamzdis pradės varvėti, automatika iškart apie tai praneš, bus galima išvengti kaimynų užtvindymo ir vėlesnio remonto.
Paprastas jutiklinis prietaisas leis vos per kelias dienas visas problemines namo ir sodo vietas pilnai aprūpinti įspėjimo sistema. Jei elektrodai pakankamai ilgi, jais galima valdyti vandens lygį, pavyzdžiui, dirbtiniame nedideliame tvenkinyje.

Savarankiška jutiklio gamyba padės įrengti namą automatine valdymo sistema minimaliomis sąnaudomis.

Gamykloje pagamintus komponentus nesunku įsigyti internetu ar specializuotoje parduotuvėje, daugumą įrenginių galima surinkti iš medžiagų, kurias visada ras elektros mėgėjo namuose.

Daugiau informacijos rasite vaizdo įraše.

Ne visi sodų ir sodų savininkai turi galimybę kasdien pasirūpinti savo sodinukais. Nepaisant to, be laiku laistymo negalima tikėtis gero derliaus.

Problemos sprendimas bus automatinė sistema, leidžianti užtikrinti, kad jūsų vietovėje esantis dirvožemis išlaikytų reikiamą drėgmės laipsnį visą jūsų nebuvimą. Pagrindinis bet kokio automatinio laistymo komponentas yra dirvožemio drėgmės jutiklis.

Drėgmės jutiklio koncepcija

Drėgmės jutiklis turi ir kitus pavadinimus. Jis vadinamas drėgmės matuokliu arba drėgmės jutikliu.

Kaip matyti dirvožemio drėgmės jutiklių nuotraukoje, toks prietaisas yra įrenginys, susidedantis iš dviejų laidų, prijungtų prie silpno elektros šaltinio.

Didėjant drėgmei tarp elektrodų, srovės stiprumas ir varža mažėja, ir atvirkščiai, jei dirvožemyje nėra pakankamai vandens, šie rodikliai didėja. Prietaisas įsijungia paprastu mygtuko paspaudimu.

Nepamirškite, kad elektrodai bus drėgnoje dirvoje. Todėl rekomenduojama įrenginį įjungti mygtuku. Ši technika sumažins neigiamą korozijos poveikį.

Kam reikalingas šis įrenginys?

Drėgmės matuokliai montuojami ne tik atvirame grunte, bet ir šiltnamiuose. Laistymo laiko kontrolė yra tai, kam naudojami dirvožemio drėgmės jutikliai. Jums nieko nereikia daryti, tiesiog įjunkite įrenginį. Po to jis veiks be jūsų dalyvavimo.

Tačiau sodininkai ir sodininkai turėtų stebėti elektrodų būklę, nes jie gali būti koroziškai sunaikinti ir dėl to sugesti.

Dirvožemio drėgmės jutiklių tipai

Apsvarstykite, kas yra dirvožemio drėgmės jutikliai. Paprastai jie skirstomi į:

Talpa. Jų konstrukcija panaši į oro kondensatorių. Darbas pagrįstas oro dielektrinių savybių pasikeitimu priklausomai nuo jo drėgmės, dėl kurio padidėja arba sumažėja talpa.

Atsparus. Jų veikimo principas – keisti higroskopinės medžiagos atsparumą, priklausomai nuo to, kiek joje yra drėgmės.

Psichometrinis. Tokių jutiklių veikimo principas ir įrenginio schema bus sudėtingesnė. Jis pagrįstas fizine šilumos nuostolių garavimo metu savybe. Prietaisas susideda iš sauso ir šlapio detektoriaus. Pagal temperatūrų skirtumą tarp jų galima spręsti apie vandens garų kiekį ore.

Aspiracija. Šis tipas daugeliu atžvilgių panašus į ankstesnįjį, skirtumas yra ventiliatorius, skirtas oro mišinio siurbimui. Aspiraciniai prietaisai drėgmei nustatyti naudojami vietose, kur oro judėjimas yra silpnas arba su pertrūkiais.

Kokį drėgmės jutiklį pasirinkti, priklauso nuo kiekvieno konkretaus atvejo. Įrenginio pasirinkimui įtakos turi ir Jūsų sumontuotos automatinės laistymo sistemos savybės bei Jūsų finansinės galimybės.

Medžiagos, reikalingos jutikliui sukurti savo rankomis

Jei nuspręsite patys gaminti drėgmės matuoklį, turite pasiruošti:

elektrodai, kurių skersmuo 3-4 mm - 2 vnt.;
tekstolito pagrindas;
veržlės ir poveržlės.

Gamybos instrukcijos

Kaip savo rankomis pasidaryti dirvožemio drėgmės jutiklį? Štai trumpa pamoka:

1 veiksmas. Pritvirtinkite elektrodus prie pagrindo.
Žingsnis 2. Nupjauname elektrodų galuose esančius sriegius ir galąstame juos iš kitos pusės, kad būtų lengviau panardinti į dirvą.
3 veiksmas. Pagrinde padarome skylutes ir įsukame į jas elektrodus. Kaip tvirtinimo detales naudojame veržles ir poveržles.
Žingsnis 4. Parenkame reikiamus laidus, kurie tinka poveržlėms.
5 veiksmas. Izoliuokite elektrodus. Įgiliname juos į žemę 5 - 10 cm.

Pastaba!

Jutikliui reikia: 35 mA srovės ir 5 V įtampos. Pabaigoje sujungiame įrenginį trimis laidais, kuriuos prijungiame prie mikroprocesoriaus.

Valdiklis leidžia sujungti jutiklį su garsiniu signalu. Po to duodamas signalas, jei drėgmės kiekis dirvoje smarkiai sumažėja. Alternatyva garso signalui gali būti lemputė.

Dirvožemio drėgmės jutiklis, be jokios abejonės, yra būtinas dalykas buityje. Jei turite kotedžą ar sodą, būtinai pasirūpinkite jo įsigijimu. Be to, įrenginio visai nebūtina pirkti, nes tai nesunkiai galite padaryti patys.

Dirvožemio drėgmės jutiklių nuotrauka

Pastaba!

Prietaisas, naudojamas drėgmės lygiui matuoti, vadinamas higrometru arba tiesiog drėgmės jutikliu. Kasdieniame gyvenime drėgmė yra svarbus parametras, ir dažnai ne tik pačiam įprastam gyvenimui, bet ir įvairiai įrangai, o žemės ūkiui (dirvožemio drėgmė) ir dar daugiau.

Visų pirma mūsų savijauta labai priklauso nuo oro drėgmės laipsnio. Ypač jautrūs drėgmei yra nuo oro sąlygų priklausomi žmonės, taip pat sergantieji hipertenzija, bronchine astma, širdies ir kraujagyslių sistemos ligomis.

Esant dideliam oro sausumui, net sveiki žmonės jaučia diskomfortą, mieguistumą, niežėjimą ir odos dirginimą. Dažnai sausas oras gali išprovokuoti kvėpavimo sistemos ligas, pradedant ūmiomis kvėpavimo takų infekcijomis ir ūmiomis kvėpavimo takų virusinėmis infekcijomis ir baigiant net plaučių uždegimu.

Įmonėse oro drėgmė gali turėti įtakos produkcijos ir įrangos saugai, o žemės ūkyje vienareikšmė dirvožemio drėgmės įtaka derlingumui ir kt. drėgmės davikliai – higrometrai.

Kai kurie techniniai prietaisai iš pradžių sukalibruojami pagal griežtai reikalaujamą svarbą, o kartais norint tiksliai sureguliuoti įrenginį, svarbu turėti tikslią drėgmės reikšmę aplinkoje.

Drėgmė galima išmatuoti keliais galimais dydžiais:

Tiek oro, tiek kitų dujų drėgmei nustatyti matavimai atliekami gramais kubiniame metre, kai kalbama apie absoliučią drėgmės vertę, arba RH vienetais, kai kalbama apie santykinę drėgmę.

Matuojant drėgmę kietose medžiagose arba skysčiuose, tinka matavimai procentais nuo tiriamųjų mėginių masės.

Norint nustatyti blogai besimaišančių skysčių drėgnumą, matavimo vienetas bus ppm (kiek vandens dalių yra 1 000 000 mėginio masės dalių).

Pagal veikimo principą higrometrai skirstomi į:

talpinis;

atsparus;

termistorius;

optinis;

elektroninis.

Paprasčiausia talpiniai higrometrai yra kondensatoriai, kurių dielektrikas yra oras. Yra žinoma, kad oro dielektrinė konstanta yra tiesiogiai susijusi su drėgme, o dielektriko drėgmės pokyčiai lemia oro kondensatoriaus talpos pokyčius.

Sudėtingesnėje talpinio oro tarpo drėgmės jutiklio versijoje yra dielektrikas, kurio dielektrinė konstanta gali labai pasikeisti veikiant drėgmei. Šis metodas pagerina jutiklio kokybę nei tik esant orui tarp kondensatoriaus plokščių.

Antrasis variantas puikiai tinka kietųjų dalelių vandens kiekiui matuoti. Tiriamas objektas dedamas tarp tokio kondensatoriaus plokščių, pavyzdžiui, objektas gali būti planšetė, o pats kondensatorius yra prijungtas prie virpesių grandinės ir prie elektroninio generatoriaus, tuo tarpu matuojamas gaunamos grandinės natūralusis dažnis. , o talpa, gauta įvedus tiriamą pavyzdį, „apskaičiuojama“ pagal išmatuotą dažnį.

Žinoma, šis metodas turi ir tam tikrų trūkumų, pavyzdžiui, jei mėginio drėgnumas bus mažesnis nei 0,5%, jis bus netikslus, be to, tyrimo eigoje išmatuotas mėginys turi būti išvalytas nuo dalelių, turinčių didelį dielektrinį pokytį.

Trečiojo tipo talpinis drėgmės jutiklis yra talpinis plonasluoksnis higrometras. Jame yra substratas, ant kurio nusodinami du šukos elektrodai. Šukos elektrodai šiuo atveju atlieka plokščių vaidmenį. Šiluminės kompensacijos tikslais į jutiklį papildomai įvedami du papildomi temperatūros jutikliai.

Tokį jutiklį sudaro du elektrodai, kurie nusodinami ant pagrindo, o ant pačių elektrodų – medžiagos sluoksnis, pasižymintis gana maža varža, kuri, tačiau, labai skiriasi priklausomai nuo drėgmės.

Tinkama medžiaga įrenginyje gali būti aliuminio oksidas. Šis oksidas gerai sugeria vandenį iš išorinės aplinkos, o jo savitoji varža labai kinta. Dėl to bendra tokio jutiklio matavimo grandinės varža labai priklausys nuo drėgmės. Taigi, tekančios srovės dydis parodys drėgmės lygį. Šio tipo jutiklių privalumas – maža kaina.

Termistoriaus higrometras susideda iš poros identiškų termistorių. Beje, primename, kad tai netiesinis elektroninis komponentas, kurio atsparumas labai priklauso nuo jo temperatūros.

Vienas iš termistorių, įtrauktų į grandinę, dedamas į sandarią kamerą su sausu oru. O kita – kameroje su skylutėmis, pro kurias į ją patenka oras su būdinga drėgme, kurios vertę reikia pamatuoti. Termistoriai sujungiami tilto grandine, vienai iš tilto įstrižainių įjungiama įtampa, o iš kitos įstrižainės imami rodmenys.

Tuo atveju, kai įtampa išėjimo gnybtuose yra lygi nuliui, abiejų komponentų temperatūros yra vienodos, taigi ir drėgmė yra vienoda. Tuo atveju, kai išėjime gaunama nulinė įtampa, tai rodo, kad kamerose yra drėgmės skirtumo. Taigi pagal matavimų metu gautą įtampos vertę nustatoma drėgmė.

Nepatyrusiam tyrėjui gali kilti teisingas klausimas, kodėl termistoriaus temperatūra keičiasi jam sąveikaujant su drėgnu oru? Bet reikalas yra tas, kad padidėjus drėgmei iš termistoriaus korpuso pradeda garuoti vanduo, tuo tarpu korpuso temperatūra mažėja, o kuo didesnė drėgmė, tuo intensyvesnis garavimas ir tuo greičiau termistorius atvėsta.

4) Optinis (kondensato) drėgmės jutiklis

Šio tipo jutikliai yra tiksliausi. Optinio drėgmės jutiklio veikimas pagrįstas reiškiniu, susijusiu su „rasos taško“ sąvoka. Tuo metu, kai temperatūra pasiekia rasos tašką, dujinė ir skystoji fazės yra termodinaminėje pusiausvyroje.

Taigi, jei paimsite stiklą ir įdėsite jį į dujinę terpę, kurioje temperatūra tyrimo metu yra aukštesnė už rasos tašką, o tada pradėsite šio stiklo aušinimo procesą, tada, esant tam tikrai temperatūros vertei, prasidės vandens kondensatas. kad susidarytų ant stiklo paviršiaus, šie vandens garai pradės pereiti į skystąją fazę. Ši temperatūra bus tik rasos taškas.

Taigi, rasos taško temperatūra yra neatsiejamai susijusi ir priklauso nuo tokių parametrų kaip drėgmė ir slėgis aplinkoje. Dėl to, turint galimybę matuoti slėgį ir rasos taško temperatūrą, bus lengva nustatyti drėgmę. Šis principas yra optinių drėgmės jutiklių veikimo pagrindas.

Paprasčiausia tokio jutiklio grandinė susideda iš veidrodinio paviršiaus šviečiančio LED. Veidrodis atspindi šviesą, keičia jos kryptį ir nukreipia ją į fotodetektorių. Tokiu atveju veidrodis gali būti šildomas arba vėsinamas naudojant specialų didelio tikslumo temperatūros reguliavimo įrenginį. Dažnai toks prietaisas yra termoelektrinis siurblys. Žinoma, ant veidrodžio sumontuotas temperatūros jutiklis.

Prieš pradedant matavimus, veidrodžio temperatūra nustatoma į vertę, kuri, kaip žinoma, yra aukštesnė už rasos taško temperatūrą. Toliau atliekamas laipsniškas veidrodžio aušinimas. Tuo metu, kai temperatūra pradės kirsti rasos tašką, vandens lašai iš karto pradės kondensuotis ant veidrodžio paviršiaus, o šviesos spindulys iš diodo dėl jų nutrūks, išsisklaidys ir dėl to sumažės srovė fotodetektoriaus grandinėje. Per grįžtamąjį ryšį fotodetektorius sąveikauja su veidrodžio temperatūros reguliatoriumi.

Taigi, remdamasis informacija, gaunama iš fotodetektoriaus signalų pavidalu, temperatūros reguliatorius palaikys veidrodinio paviršiaus temperatūrą tiksliai lygią rasos taškui, o temperatūros jutiklis atitinkamai rodys temperatūrą. Taigi, esant žinomam slėgiui ir temperatūrai, galima tiksliai nustatyti pagrindinius drėgmės rodiklius.

Optinis drėgmės jutiklis turi didžiausią tikslumą, nepasiekiamas kitų tipų jutikliams, be to, nėra histerezės. Trūkumas yra didžiausia kaina ir didelės energijos sąnaudos. Be to, būtina užtikrinti, kad veidrodis būtų švarus.

Elektroninio oro drėgmės jutiklio veikimo principas pagrįstas bet kokią elektros izoliacinę medžiagą dengiančio elektrolito koncentracijos pasikeitimu. Yra tokių prietaisų su automatiniu šildymu pagal rasos tašką.

Dažnai rasos taškas matuojamas virš koncentruoto ličio chlorido tirpalo, kuris labai jautrus minimaliems drėgmės pokyčiams. Siekiant maksimalaus patogumo, tokiame higrometre dažnai yra papildomai įrengtas termometras. Šis prietaisas pasižymi dideliu tikslumu ir maža klaida. Jis gali išmatuoti drėgmę nepriklausomai nuo aplinkos temperatūros.

Taip pat populiarūs paprasti elektroniniai higrometrai dviejų elektrodų pavidalu, kurie tiesiog įsmeigiami į dirvą, reguliuojant jo drėgmę pagal laidumo laipsnį, priklausomai nuo būtent šio drėgnumo. Tokie jutikliai yra pamėgti gerbėjų, nes nesunkiai galite nustatyti automatinį sodo lysvės ar gėlės laistymą vazone, jei nėra laiko ar nėra patogu laistyti rankiniu būdu.

Prieš pirkdami jutiklį, pagalvokite, ką reikės išmatuoti santykinę ar absoliučią drėgmę, orą ar dirvožemį, koks numatomas matavimo diapazonas, ar svarbi histerezė ir kokio tikslumo reikia. Tiksliausias jutiklis yra optinis. Atkreipkite dėmesį į IP apsaugos klasę, darbo temperatūros diapazoną, priklausomai nuo konkrečių sąlygų, kuriose jutiklis bus naudojamas, ar parametrai jums tinka.