Pro automat zalévání se již nějakou dobu snažím sestrojit spolehlivé zjišťování vlhkosti půdy. Tento článek popisuje kapacitní způsob snímání vlhkosti (nebo výšku hladiny kapaliny)...

ZDARMA

• schéma

DONATE

• zdroj pro Arduino IDE - pro test frekvence, desky spojů a gerber (Eagle)

Princip

Hradla IC1A, IC1B obvodu 74HC14 pracují spolu s rezistorem R2 a plochou plošného spoje (jako kondenátor) jako astabilní klopný obvod. Se změnou kapacity se mění frekvence oscilátoru. Výstup je připojen přes tvarovací hradlo IC1C (Schmittův klopný obvod) a ochranný rezistor R3 do měřiče kmitočtu (například Arduino). Hradla IC1D-IC1F jsou nevyužita a propojena spolu, kde první hradlo je připojeno na 0V (tímto se zabrání náhodnému kmitání nevyužitých hradel). Výstupem z čidla je obdélník 5V o měnící se frekvenci v rozsahu cca 200-500KHz.

Jak se může měnit kapacita s vodou, když je měděná plocha izolovaná a celý obvod je nevodivě spojen?

U kondenzátoru se vypočítá kapacita následovně

kde kapacita kondenzátrou závisí na ploše elektrod S, na vzálenosti l, a na druhu dielektrika. Tedy plocha je stejná, vzdálenost je stejná, ale mění se permitivita (dle prostředí).

Více informací zde https://cs.wikipedia.org/wiki/Kondenz%C3%A1tor a zde https://cs.wikipedia.org/wiki/Permitivita

Permitivita různých materiálů

Tento snímač mění frekvenci přibližně lineárně.

Schema zapojení

Deska spojů

Zalití čidla do pryskyřice

Celá elektronika i snímací plocha je nevodivě zalitá v pryskyřici.

Test - hrnek s vodou (čidlo mimo vodu - vzduch)

Test - hrnek s vodou (čidlo ve vodě - ponořeno)