Mäta fuktigheten i jord. (ännu en tråd)

[Agwan]

Jag har drömt länge om att mäta fuktigheten på tomten över ett större område med många mätpunkter. Min tanke just nu är att gräva ner bevattningsslang från gardena (Droppbevattningsrad under och ovan mark 13,7 mm(1395)). Och längs samma utsträckning som den sätta in fuktighetsmätare med visst avstånd. Ganska många mätpunkter.

Det finns några problem. Eftersom det skall grävas ner, och det vill man inte göra om varje år, så behöver sensorerna hålla ett tag under mark och året runt. Även sensorn, så någon resistiv avkänning fungerar inte. Sedan behöver man någon slags bussystem för att prata med alla dessa sensorer, jag vill inte ha en separat kabel till varje sensor om jag har väldigt många sensorer.

För att lösa problemen ser jag att man använder en kapacitiv fuktighetssensor förmodligen direkt på ett PCB men med en så liten storlek som möjligt för att få ut så många sensorer som möjligt för varje produktionspanel. Jag tror att man har en processor på varje mätpunkt som sköter mätningen och rapporterar på efterfrågan. En lokal spänningsgenerering om man inte tror att man klarar 25-100 sensorer i rad med spänning från fjärran vilket vore att föredra. Man behöver lacka/gjuta in korten på något vis så att man klara underjordsförhållanden i många år.

Precisionen i mätningen gissar jag kommer att vara relativ med en liten billig sensor, kanske behöver man en mätposition som har en bättre sensor och en "standardsensor" för att ge referens. Om det går att anta att alla "standardsensorer" driver/avviker på samma sätt. Det går möjligen att några gånger per år manuellt mäta upp nära en "standardsensor" som referens.

Är det någon fler som är intresserad av en sån här liten fuktighetssensor? Min tanke är att de skall fungera lika bra i ett gäng blomkrukor (10-tal) inne som i stora gräsmattan ute (kanske upp mot 1000-tal). Jag behöver någon/några fler som är intresserad av att spruta idéer och lägga ner lite jobb om jag skall kunna lägga ner det jobb som behövs för att ta fram en sån här sensor. Kanske kan man köra en kickstarter på den efter lite experiment?

[qx5]

Kanske en liten switchad omvandlare på kretskortet som fixar konstant ström/spänning för mätningen? Så slipper man dimensionera för kabellängder på knepiga sätt. Kretskortet kan dessutom signalera tillbaks att det fungerar så märker man om man dragit slingan för långt.

Det skall tydligen finnas egengenererade jordströmmar i marken av olika orsaker så systemet måste kunna hantera att det får spänning in på probarna om galvanisk kontakt finns med jorden.

Bara några tankar..

[netrunner]

Arduino Pro Mini är både billig (10kr) och repeterbar.

Det innebär att fler kan dra nytta av det arbete du lägger ner och även i framtiden bidra med feedback eller uppgraderingar. Bäst vore om du kan fjärruppdatera programvaran (finns väl säkert någon som redan har kod för det).

Resistiv mätning bör väl fungera om du bara mäter några millisekunder varje dag? Utöver det så är den inte spänningssatt.

[Agwan]

qx5: Jag tror det är bra med en switchad regulator på varje sensor, med kanske 100 meter kabel och uppemot lika många sensorer så fungerar det nog inte annars. Jag tror inte på galvanisk koppling till marken. Jag hade en mätprob för resistiv mätning satt oanvänd i en blomkruka i några månader. Den såg helt förstörd ut när jag tog upp den. Då var det ändå guldpläterade prober.

netrunner: En arduino för 10kr? Det var som, har de fått ner priset så lågt, vart kan man köpa dem. Kortet verkar ju ha alla komponenter man behöver också förutom själva proben, så det verkar ju bra. Det som blir lite svårt är ingjutningen, där skulle man hellre haft allt på ett kort.

Kostar de verkligen 10kr? Kommer man upp i 50-60kr går det nog att göra till samma pris själv inklusive sensorn på samma kort. Om man gör många.

[netrunner]

Det är ju "pris per minut" på aliexpress och nära jag köpte så fanns det ett 20 pack för 200kr. Nu är tydligen lägstapriset 1.48 USD / 12:28 SEK.

Å andra sidan så har han ju 4 USD rabatt på order över 39 USD. Så köper du 27st så får du dom för 35,96 USD eller 11:05 SEK/st.

http://www.aliexpress.com/item/New-Atme ... 15267.html

Nu ingår det ju INTE en USB port på den arduinon ... för den behöver du ju bara när du programmerar den. Jag rekommenderar starkt denna, då den har pinnarna i rätt ordning. 12:18kr

http://www.ebay.com/itm/400565980256

Ska du ha en fuktighetssensor så kostar den 5:26kr om du köper ett 10pack:

http://www.aliexpress.com/item/Hot-Sale ... 97208.html

Sen är frågan om du kan starta någon form av löpande band produktion hemma i källaren och doppa i en hink silicon eller så.

Tänk på att det är 2 - 6 veckors leveranstid.

[netrunner]

Om man har sensorn konstant spänningssatt så kommer man ju i praktiken att bedriva el-plättering av den.

Är det inte så att den bara ska vara på under några millisekunder och sen omedelbart mäta i andra riktningen? Så tar man ett medelvärde av dom två mätningarna?

[qx5]

Ingen el-plättering om fuktsensorn är lackad och mäter mha kapacitans eller svängningskrets.

[netrunner]

Har du något exempel på detta där dom mäter fukt i mark med mikrodator?

[ecenier]

Chirp är open source
http://blog.atmel.com/2014/07/07/soil-m ... ny44a-mcu/

[Agwan]

Det finns den och så finns den här:
http://zerocharactersleft.blogspot.se/2 ... ensor.html

Man får väl köpa hem båda och experimentera vilken typ som är bäst.

Sedan är det frågan om lödlacken på korten räcker som kapsling för något som skall ligga i jorden länge. Förmodligen behöver man doppa hela sensorn i ytterligare någon lack som klarar av jorden. Det kommer väl bli lite sämre fuktighetsmätningar, men en trasig sensor mäter ännu sämre.

[ecenier]

Jag har en Chirp hemma som jag köpte medan jag planerade mitt bevattningssystem till växthuset.
Jag tänkte precis som du, att undvika resistansmätning, och har tittat på ett flertal lösningar. Dock har jag inte summerat och framförallt inte testat.
Det ska bli kul att höra hur det går framöver.

Min tanke var i alla fall att ha PCB:t som sensor och därpå ha någon slags mikroprocessor (jag gillar PIC) och sedan kanske någon slags oscillator. 10MHz verkar behövas om man ska göra bra mätningar.
Då kan man antingen bara låta PCB:t ingå i en RC-krets och mäta brytfrekvensen. Eller så kan man på PIC använda mTouch funktionen och mäta laddning, som i sin tur kan översättas till frekvens/klockcykler.

[Agwan]

Min tanke är att skapa den frekvens som behövs från processorn som jag tänkte sätta på samma kort som sensorn. Och så använder man in input capture för att "noga" mäta kapacitansen. På så vis behövs minimalt antal komponenter. Jag tänkte inte köra med extern kristall heller, bara använda processorns interna RC-klocka. Jag tror det räcker.

Något som slog mig nu är att det kanske går att göra en automatisk kalibrering av sensorerna om det går att anta att när det regnar väldigt mycket så borde marken vara mättad på fukt för alla sensorer borde visa samma max-värde. Om inte det går så kan man säkert låta sensorerna vara i luft och mäta och sedan i ett glas vatten och mäta innan man stoppar ner dem i marken. Så använder man de två punkterna som kalibrering.

[Icecap]

Jag har planerat på en sensor for blomkrukorna, ska såklart kombineras med ett automatisk system för att maximera blommornas överlevnad, jag har nämligen röda fingrar (alltså motsättningen till gröna fingrar).

Och den är simpel: en µC med ett par rostfri pinnar. Det blir kortvarig resistansmätning men INNAN en mätning utförs mäts potentialskillnaden mellan pinnarna. Finns det sådan är det för att pinnarna har en beläggning som ska neutraliseras och det fixas i mätningen: först mäts en "positiv" ström, sedan en "negativ" ström.

Kompenseringen sker vid att styra tiden endera ström dras, ska mätningen dras negativt får den mätning längre tid än den positiva och vice-versa.

[Agwan]

När det gäller att mäta vattenmängden i blomkrukor så fick jag ett tips av jag tror det var Bosse på TV. Han sa att man inte skulle känna med fingret om det var torrt utan istället lära sig hur mycket blomman väger när den är torr. Ställer man krukan på en våg så borde viktminskningen plana ut ju torrare det är i krukan. Så där tror jag en viktsensor är stabilare än fukt.

[qx5]

Apropå mönsterkortsssensor så kan nog fukten leta sig in mellan lagren av pertinax..