Ёмкостный датчик влажности почвы

Ёмкостный сенсор влажности почвы — продвинутый датчик, который поможет контролировать влажность земли в системах автоматического полива растений. В отличие от резистивного сенсора, ёмкостный датчик влажности не подвержен электролитической коррозии — а значит, он прослужит вам долго.

Чтобы приступить к измерениям, достаточно погрузить ёмкостный датчик влажности в землю на глубину до 80 мм. Сенсор подскажет, когда пора поливать ваши растения, но ещё он может выступить в роли детектора протечки воды.

Принцип работы

Внутри ёмкостного датчика находится RC-генератор на таймере LMC555, частота которого зависит от ёмкости между двумя электродами, играющими роль конденсатора. Изменение влажности грунта сказывается на его диэлектрических свойствах и меняет ёмкость, что приводит к повышению или понижению выходного сигнала датчика. Итоговое напряжение пропорционально степени влажности почвы.

Примечательно, что измерительные электроды ёмкостного датчика защищены оболочкой и не боятся коррозии под действием тока, поэтому на практике он оказывается более долговечным, чем резистивный датчик. Стойкость к коррозии освобождает от подключения датчика через управляемый ключ, что упрощает схему системы.

Сенсор питается напряжением 3,3–5 В и потребляет ток до 6 мА. Выходной сигнал датчика лежит в диапазоне от 0,5 до 3,3 В (при питании 5 В). Чтобы оценить влажность, можно выделить три интервала показаний.

• 0–1 В: сухая почва — пора поливать;
• 1–2 В: влажная почва — полив не требуется;
• 2–3,3 В: датчик залит водой.

Подключение

Ёмкостный датчик подключается к управляющей электронике через трёхпроводной интерфейс.

• S — сигнал датчика, подключаемый к аналоговому входу управляющей платы.
• V — питание сенсора (3,3–5 В).
• G — общая земля.

При подключении к Arduino удобно использовать Troyka Shield, а для подключения к Raspberry Pi пригодится Troyka HAT.

Комплектация

• 1× Датчик влажности почвы (ёмкостный)
• 1× Трёхпроводной шлейф «мама-мама»

Характеристики

• Тип датчика: ёмкостный
• Сигнал датчика: аналоговый
• Напряжение питания: 3,3–5 В
• Диапазон выходного сигнала: 0,5–3,3 В
• Потребляемый ток: до 6 мА
• Глубина погружения в почву: до 80 мм
• Размеры: 118×20×8 мм

Ресурсы

Обзор ёмкостного датчика влажности почвы:

• Инструкция по использованию, примеры и документация

• Система автополива растений
• Детектор протечки воды