Problema nel misurare l'umidità della terra

[olometabolo]

Buonasera cari amici

 

Ho realizzato con arduino un sistema di irrigazione per i vasi sul il mio balcone

Il sistema prevede un sensore di umidità come questo 

Se non ho capito male il sensore misura la resistenza del suolo e restituise un valore che varia tra 1024 (terreno super secco)  e 0 (acqua sensore in acqua)

Il sensore lo accendo solo prima di fare la misura (per evitare che gli elettrodi che sono piantati nel terreno si ossidino e diano flase misure)

A volte mi capitava che la prima misura fosse totalemnte sballato allora ho pensato di fare 5 misure a intarvalli di mezzo secondo fare la media e usare questo valore.

Il problema é che se faccio troppe misure il valore scende rapidamente (come se il terreno si bagnasse). Da quello che ho letto in giro sarebbe colpa del terreno che si polarizza e falsa le misure.

Per il momento ho programmato una verifca di umidità ogni ora ma non so se questo intervallo basta al terreno per depolarizzarsi

Come faccio ad evitare questo inconveniente?

grazie

[gabri-z]

E se provassi di misurare in alternata  ?

[ilguargua]

Non mi sembra che il modulo mostrato nella foto preveda un uscita in tensione proporzionale all'umidità, ma solo un uscita ON/OFF con soglia tarabile dal trimmer. L'integrato usato infatti è un LM393, non un operazionale ma un comparatore, ed il fatto che preveda un led per l'uscita fuga ogni dubbio.

 

Ciao, Ale.

[Livio Orsini]

Questa è parte della specifica originale.

 

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Soil moisture module is most sensitive to the ambient humidity is generally used to detect the moisture content of the soil; Module in the soil humidity less than a set threshold value when the DO port output high, when the when soil humidity exceeds the threshold value is set, the module D0 output low; Small plates digital outputs D0 can be directly connected with the microcontroller, microcontroller to detect high and low, and thus to detect soil moisture; Small plates digital output DO shop relay module can directly drive the buzzer module, and which can form a soil moisture alarm equipment; Small plates analog output AO and AD module connected through the AD converter, you can get more accurate values of soil moisture

 

La specifica indica inequivocabilmente che, fissato un livello di soglia, si avrà un segnale alto, sulla porta DO, quando l'umidità è inferiore alla sogla prefissata; viceversa uscita bassa a umidità maggiore della soglia.

 

Quindi non puoi fare una misura di umidità leggendo un livello proporzzionale all'umidità tramite ingresso analogico; puoi solo leggere lo stato tramite un ingresso digitale.

[olometabolo]

Posso garantirvi che il sensore permette una lettura analogica (infatti i pin sono Vin Gnd Digita e Analog)

Effetivametne é possibile usare l'uscita digitale per avere un segnale alto solo se la soglia é superata ma tramite l'usicta analogica si preleva il segnale prima che venga analizzato dal comparatore.

Va be alla fine sto coso non é altro che un partitore di tensione se ci sono 5v vuol dire che il terreno é zuppo se ce ne sono 0 che é secco. (avrei potuto farlo io con una resistenza in serie agli elettrodi)

Io ho sostituito gli elettrodi con due belle vitone per limitare la corrosione.

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E se provassi di misurare in alternata  ?

 

Bo non lo so se il problema si risolve (anche perché non ho ben capito il problema ) fatto sta ceh generare e fal leggere ad arduino una corrente alternata domanda la realizzazione di un circuito dedicato.

 

Esistono anche dei sensori capacitivi ma costano 25€

[Livio Orsini]

Misurare direttamente con arduino il segnale analogico può causare problemi dovuti all'impedenza d'ingresso del convertitore; devi separlo con un amplificatore operazionale a guadagno unitario, un classico inseguitore di tensione.

[olometabolo]

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Misurare direttamente con arduino il segnale analogico può causare problemi dovuti all'impedenza d'ingresso del convertitore; devi separlo con un amplificatore operazionale a guadagno unitario, un classico inseguitore di tensione.

 

Ma non sono sicuro ch si risolva il problema della "polarizzazione del terreno". Sopratutto io non ho capito se veramente il terreno si puo polarizzare con 5v per 3 secondi considerando anche il fatto che questi vasi sono avvitati slla ringhiera del balcone (di metallo) con delle viti a contatto con la terra (che dunque dovrebbero metterlo a massa)

 

 

[Livio Orsini]

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Ma non sono sicuro ch si risolva il problema della "polarizzazione del terreno"

 

Sicuramente non risolverebbe questo problema, però io non credo che ci sia un fenomeno di polarizzazione, altrimenti non ci sarebbe acun misuratore con simile tecnologia in funzione.

Io credo che la deriva di misura si dovuta a ben altro problema.

Comunque è abab stanza facile dare una verifica.

Alimenti la scheda della sonda e misuri la tensione con un tester digitale che ha un'impedenza d'ingresso elevata e non va a turbare il partitore resitivo della sonda.

[ilguargua]

Per risolvere (parzialmente) il problema della polarizzazione puoi alimentare la scheda con un uscita digitale dell'arduino, e lasciarla alimentata solo per il tempo strettamente necessario alla misura. Visto che si parla di umidità del terreno non credo ti possano servire più di 2/3 letture da 1 secondo ciascuna al giorno, non risolvi del tutto ma magari minimizzi la cosa.

 

Ciao, Ale.

[olometabolo]

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Alimenti la scheda della sonda e misuri la tensione con un tester digitale che ha un'impedenza d'ingresso elevata e non va a turbare il partitore resitivo della sonda.

 

Buona idea. Per iniziare posso porvare direttamente con il tester per vedere se la resistenza del terreno cambia poi faccio anche la prova con la schedina e con un alimentatore. Perch a me sta cosa che il "terreno si polarizza" mi sebra una di quelle storie da bar. Cioe ci so ch il terreno si possa polarizzare durante la misura ( ovvio nel terreno ci sono degli ioni e la corrente li fa muovere) ma una volta tolta l'alimentazione il fenomeno deve annularsi anche perche con 5v ma che vuoi polarizzare.

 

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Per risolvere (parzialmente) il problema della polarizzazione puoi alimentare la scheda con un uscita digitale dell'arduino, e lasciarla alimentata solo per il tempo strettamente necessario alla misura. Visto che si parla di umidità del terreno non credo ti possano servire più di 2/3 letture da 1 secondo ciascuna al giorno, non risolvi del tutto ma magari minimizzi la cosa.

 

Grazie per il consiglio

Questo gia lo faccio sopratutto per evitare la corrosione degli elettrodi. Di misure ne faccio 5 in 2 secondi ogni ora. Questo perché innaffio solo per 15 secondi (la quatità di acqua che ho é limitata) e devo dare tempo al terreno di assorbirla

[Livio Orsini]

Per evitare la corrosione degli elettrodi, ed anche la polarizzazione, basta annegare gli elettrodi in un blocchettino di gesso, tipo quello e la stesa che si usa in edilizia.

Il gesso è estremamente igroscopico, se lo inmmergi nel terreno assorbe lamedesima umidità del terreno, e la misura di umidità così ottenuta è identica aquella del terreno, però gli elettrodi non si corrodono.

Ho sempre usato 2 chiodi infilati in una piccola colata di gesso in modo da avere un parallelepipede da inserire nel terreno, una volta perfettamente asciutto. Per essere sicuro che sia asciutto una volta solidificato lo tengo qualche ora nel forno a circa 80°C.

[olometabolo]

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Per evitare la corrosione degli elettrodi, ed anche la polarizzazione, basta annegare gli elettrodi in un blocchettino di gesso, tipo quello e la stesa che si usa in edilizia.

 

Grazie ottima idea inoltre mettendoli nella stessa "colata" avro una misura che non dipende dalla distanza e dalla composizione del terreno

 

[gabri-z]

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Il gesso è estremamente igroscopico, se lo inmmergi nel terreno assorbe lamedesima umidità del terreno, e la misura di umidità così ottenuta è identica aquella del terreno, però gli elettrodi non si corrodono

 

E' vero , ma il tempo di risposta nel sistema si allunga di tanto ..e la terra potrebbe essere secca da un bel po quando il gesso è ancora umido ...

[Livio Orsini]

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E' vero , ma il tempo di risposta nel sistema si allunga di tanto ..

 

No Gabri, il tempo di risposta è esattamente quello della terra, una volta andato aregime.

Inserisci il blocchetto nel terreno, ci vuole qualche ora perchè l'umidità del gesso sia eguale a quella del terreno atttorno poi, da quel momento, l'umidità del gesso è eguale a quela del terreno.

L'importante è che l'irrigatore non bagni direttamente il sensore, ma sia piuttosto lontano da esso. Ma questo vale anche per la "forchetta" del sensore nudo.

[olometabolo]

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Ma questo vale anche per la "forchetta" del sensore nudo.

 

La forchetta é una cosa pietosa perche il pcb assorbe lacqua e si gonfia facendo saltare le piste che per di più si ossidano (anche senza elettricità) perche sono di rame nudo.

se le avessero fatte di grafite sarebbe stato molto meglio.

 

[Livio Orsini]

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se le avessero fatte di grafite sarebbe stato molto meglio.

 

la grafite ha una sua resistività non trascurabile, anzi; poi è igroscopica.

Puoi sempre rifarti la "forchetta" con 2 asticciole di inox oppure, come faccio io con 2 chiodi annegati nel gesso.

[olometabolo]

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Puoi sempre rifarti la "forchetta" con 2 asticciole di inox oppure, come faccio io con 2 chiodi annegati nel gesso.

 

Lo faro sicurmante perché con il sistema attuale le letture sono troppo casuali.

Ho provato a mettere il puntali del dester nel terreno umido e i valori sono molto ballerini + -30k ohm per una lettura media di 120kohm

Se metti i puntali vicini (3cm) ha resistenza bassa (nell' ordine de 100k) ma che varia molto ( come dicevo +- 30k) se li metti lontani 10-12 cm sei nell ordine di 1M con scarti nell ordine dei 100-1000 ohm.

Mi tocchera fare un po di calcoli per trovare la buona distanza.

[Livio Orsini]

Ho voluto fare una prova con un tester digitale.

Ho inserito i puntali in un vaso di fiori che ho in casa; la distanza tra i puntali è di circa 5 cm.

Inizialmente misuro 350 kohm, poi inizia a salire lentamente, ma costantemente; quanto la resistenza supera 650kohm ho provato ad invertire le boccole dei puntali. Lo strumento indica un valore di circa -150 kohm con oscillazioni di +/-10kohm attorno a quel valore.

Ho ripetuto 3 volte la prova sempre con risultati eguali.