मातीतील आर्द्रता सेन्सरचे इलेक्ट्रिकल सर्किट. स्वयंचलित सिंचन प्रणालीसाठी घरगुती, स्थिर माती आर्द्रता सेन्सर. आर्द्रता सेन्सरसाठी अर्ज करण्याचे क्षेत्र

सर्वांना नमस्कार, आज आमच्या लेखात आपण आपल्या स्वत: च्या हातांनी मातीचा आर्द्रता सेन्सर कसा बनवायचा ते पाहू. कारण स्वयं-उत्पादनसेन्सर पोशाख (गंज, ऑक्सिडेशन), किंवा फक्त खरेदी करण्यास असमर्थता, दीर्घ प्रतीक्षा आणि आपल्या स्वत: च्या हातांनी काहीतरी बनवण्याची इच्छा असू शकते. माझ्या बाबतीत, परिधान म्हणजे सेन्सर स्वतः बनवण्याची इच्छा होती, वस्तुस्थिती अशी आहे की सेन्सर प्रोब, सतत व्होल्टेजच्या पुरवठ्यासह, माती आणि आर्द्रतेशी संवाद साधते, परिणामी ते ऑक्सिडाइझ होते. उदाहरणार्थ, कामाचे स्त्रोत वाढवण्यासाठी स्पार्कफन सेन्सर एका विशेष रचना (इलेक्ट्रोलेस निकेल इमर्शन गोल्ड) सह कव्हर करतात. तसेच, सेन्सरचे आयुष्य वाढवण्यासाठी, मोजमापाच्या वेळीच सेन्सरला वीज पुरवठा करणे चांगले.
एक "सुंदर" दिवस, माझ्या लक्षात आले की माझी सिंचन प्रणाली अनावश्यकपणे माती ओलसर करत आहे, सेन्सर तपासत असताना, मी जमिनीतून प्रोब काढून टाकला आणि मी हे पाहिले:

प्रोब्समधील गंजमुळे, अतिरिक्त प्रतिकार दिसून येतो, परिणामी सिग्नल लहान होतो आणि आर्डुइनो मानतो की माती कोरडी आहे. मी अॅनालॉग सिग्नल वापरत असल्याने, सर्किट सोपी करण्यासाठी मी कॉम्पॅरेटरवर डिजिटल आउटपुटसह सर्किट बनवणार नाही.

आकृती मातीतील ओलावा सेन्सरचा तुलनाकर्ता दर्शवितो, अॅनालॉग सिग्नलला डिजिटलमध्ये रूपांतरित करणारा भाग लाल रंगात चिन्हांकित केला आहे. अचिन्हांकित भाग म्हणजे आर्द्रतेचे अॅनालॉग सिग्नलमध्ये रूपांतर करण्यासाठी आवश्यक असलेला भाग आणि आम्ही त्याचा वापर करू. थोडेसे खाली मी arduino ला प्रोब जोडण्यासाठी आकृती दिली.

आकृतीचा डावा भाग arduino शी प्रोब कसे जोडलेले आहेत ते दाखवतो आणि ADC रीडिंग कसे बदलतात हे दाखवण्यासाठी मी उजवा भाग (रेझिस्टर R2 सह) आणला आहे. जेव्हा प्रोब जमिनीत खाली केले जातात, तेव्हा त्यांच्यामध्ये प्रतिकार तयार होतो (आकृतीमध्ये मी सशर्त R2 दर्शविला आहे), जर माती कोरडी असेल तर प्रतिकार अमर्यादपणे मोठा असेल आणि जर ते ओले असेल तर ते 0 कडे झुकते. R1 आणि R2 हे दोन रेझिस्टन्स व्होल्टेज डिव्हायडर बनवतात आणि मधला बिंदू आउटपुट (आउट a0) असल्याने आउटपुट व्होल्टेज रेझिस्टन्स R2 च्या मूल्यावर अवलंबून असते. उदाहरणार्थ, जर प्रतिकार R2 \u003d 10Kom असेल तर व्होल्टेज 2.5V असेल. तुम्ही वायर्सवर रेझिस्टन्स सोल्डर करू शकता जेणेकरून अतिरिक्त डिकपलिंग होऊ नये, रीडिंगच्या स्थिरतेसाठी तुम्ही पुरवठा आणि आउट दरम्यान 0.01 uF कॅपेसिटर जोडू शकता. कनेक्शन आकृती खालीलप्रमाणे आहे:

आम्ही इलेक्ट्रिकल भाग हाताळला असल्याने, आम्ही यांत्रिक भागाकडे जाऊ शकतो. प्रोबच्या निर्मितीसाठी, सेन्सरचे आयुष्य वाढवण्यासाठी गंजण्यास कमीत कमी संवेदनाक्षम सामग्री वापरणे चांगले. आपण "स्टेनलेस स्टील" किंवा गॅल्वनाइज्ड धातू वापरू शकता, आपण कोणताही आकार निवडू शकता, आपण वायरचे दोन तुकडे देखील वापरू शकता. मी प्रोबसाठी "गॅल्वनायझेशन" निवडले, मी फिक्सिंग सामग्री म्हणून गेटिनाक्सचा एक छोटा तुकडा वापरला. हे देखील विचारात घेण्यासारखे आहे की प्रोबमधील आग्रह 5 मिमी-10 मिमी असावा, परंतु आपण अधिक करू नये. मी सेन्सरच्या तारांना गॅल्वनायझेशनच्या टोकापर्यंत सोल्डर केले. शेवटी काय झाले ते येथे आहे:

ते केले नाही तपशीलवार फोटोअहवाल, ते सोपे आहे. आणि येथे कृतीत एक फोटो आहे:

मी आधी सांगितल्याप्रमाणे, मोजमापाच्या वेळीच सेन्सर वापरणे चांगले. सर्वोत्तम पर्यायट्रान्झिस्टर की द्वारे चालू करत आहे, परंतु माझा सध्याचा वापर 0.4 mA असल्याने, मी ते थेट चालू करू शकतो. मापन दरम्यान व्होल्टेज पुरवण्यासाठी, तुम्ही VCC सेन्सर संपर्क PWM पिनशी कनेक्ट करू शकता किंवा मापनाच्या वेळी उच्च (HIGH) स्तर पुरवण्यासाठी डिजिटल आउटपुट वापरू शकता आणि नंतर ते कमी करू शकता. हे देखील विचारात घेण्यासारखे आहे की सेन्सरवर व्होल्टेज लागू केल्यानंतर, वाचन स्थिर होण्यासाठी काही काळ प्रतीक्षा करणे आवश्यक आहे. PWM द्वारे उदाहरण:

इंट सेन्सर = A0; int power_sensor = 3;

शून्य सेटअप()(
// तुमचा सेटअप कोड येथे ठेवा, एकदा चालवण्यासाठी:
Serial.begin(9600);
analogWrite(power_sensor, 0);
}

शून्य पळवाट() (

विलंब (10000);
Serial.print("Suhost" : ");
Serial.println(analogRead(सेन्सर));
analogWrite(power_sensor, 255);
विलंब (10000);
}

आपले लक्ष दिल्याबद्दल सर्वांचे आभार!

कवी आंद्रेई वोझनेसेन्स्की यांनी एकदा असे म्हटले होते: "आळस हे प्रगतीचे इंजिन आहे." कदाचित या वाक्प्रचाराशी असहमत होणे कठीण आहे, कारण बहुतेक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे आपल्या दैनंदिन जीवनात, चिंतांनी भरलेले आणि सर्व प्रकारच्या निरर्थक गोष्टी सुलभ करण्याच्या हेतूने अचूकपणे तयार केले जातात.

जर तुम्ही हा लेख आता वाचत असाल, तर कदाचित तुम्ही फुलांना पाणी देण्याच्या प्रक्रियेने खूप थकले असाल. तथापि, फुले सौम्य प्राणी आहेत, जर तुम्ही त्यांना थोडेसे ओतले तर तुम्ही असमाधानी असाल, तुम्ही त्यांना एका दिवसासाठी पाणी द्यायला विसरलात, इतकेच, ते कोमेजणार आहेत. आणि जगातील किती फुले फक्त मरण पावली कारण त्यांचे मालक आठवडाभर सुट्टीवर गेले आणि हिरव्या गरीब मित्रांना कोरड्या भांड्यात कोमेजले! कल्पना करणे भितीदायक.

अशा भयानक परिस्थितींना रोखण्यासाठी स्वयंचलित सिंचन प्रणालीचा शोध लावला गेला. भांड्यावर एक सेन्सर स्थापित केला आहे जो मातीची आर्द्रता मोजतो - ते एकमेकांपासून सेंटीमीटर अंतरावर जमिनीत अडकलेल्या स्टेनलेस स्टीलच्या धातूच्या पट्ट्यांसाठी आहे.

वायरद्वारे, ते एका सर्किटशी जोडलेले असतात ज्यांचे कार्य रिले उघडणे हे केवळ आर्द्रता निर्धारित मूल्यापेक्षा कमी होते आणि जेव्हा माती पुन्हा ओलाव्याने संतृप्त होते तेव्हा रिले बंद करा. रिले, यामधून, पंप नियंत्रित करते, जे जलाशयातून थेट रोपाच्या मुळाखाली पाणी पंप करते.

सेन्सर सर्किट

आपल्याला माहिती आहे की, कोरड्या आणि ओल्या मातीची विद्युत चालकता लक्षणीय भिन्न आहे, ही वस्तुस्थिती सेन्सरच्या कार्यास अधोरेखित करते. 10 kOhm च्या नाममात्र मूल्यासह एक प्रतिरोधक आणि बारमधील मातीचा तुकडा व्होल्टेज विभाजक बनवतो, त्यांचा मध्यबिंदू थेट op-amp च्या इनपुटशी जोडलेला असतो. व्होल्टेज व्हेरिएबल रेझिस्टरच्या मध्यबिंदूपासून op-amp च्या इतर इनपुटला पुरवले जाते, म्हणजे. ते शून्य ते पुरवठा व्होल्टेजमध्ये समायोजित केले जाऊ शकते. त्याच्या मदतीने, तुलनाकर्ता स्विचिंग थ्रेशोल्ड सेट केला जातो, ज्याच्या भूमिकेत op-amp कार्य करते. त्याच्या एका इनपुटमधील व्होल्टेज दुसर्‍यावरील व्होल्टेजपेक्षा जास्त होताच, आउटपुट तार्किक "1" असेल, एलईडी उजळेल, ट्रान्झिस्टर उघडेल आणि रिले चालू होईल. आपण कोणतेही ट्रान्झिस्टर, पीएनपी संरचना वापरू शकता, वर्तमान आणि व्होल्टेजसाठी योग्य आहे, उदाहरणार्थ, KT3107 किंवा KT814. ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायर TL072 किंवा तत्सम, उदाहरणार्थ, RC4558. रिले विंडिंगच्या समांतर, कमी-पॉवर डायोड, उदाहरणार्थ, 1n4148, ठेवले पाहिजे. सर्किटचा पुरवठा व्होल्टेज 12 व्होल्ट आहे.

पॉटपासून बोर्डापर्यंत लांब तारांमुळे, अशी परिस्थिती उद्भवू शकते की रिले स्पष्टपणे स्विच होत नाही, परंतु नेटवर्कमधील पर्यायी प्रवाहाच्या वारंवारतेवर क्लिक करणे सुरू होते आणि काही वेळाने उघडलेल्या स्थितीत सेट केल्यानंतरच. . ही वाईट घटना दूर करण्यासाठी, सेन्सरच्या समांतर 10-100 मायक्रोफारॅड्सची क्षमता असलेला इलेक्ट्रोलाइटिक कॅपेसिटर ठेवावा. बोर्डसह संग्रहित करा. संमेलनाच्या शुभेच्छा! लेखक - दिमित्री एस.

SOIL MOISTURE SENSOR ची योजना या लेखावर चर्चा करा

ऑटोमेशन ग्रीनहाऊसच्या मालकाचे जीवन मोठ्या प्रमाणात सुलभ करते किंवा वैयक्तिक प्लॉट. एक स्वयंचलित सिंचन प्रणाली तुम्हाला नीरस पुनरावृत्ती होण्यापासून वाचवेल आणि पृथ्वीवरील आर्द्रता सेन्सर जास्त पाणी टाळण्यास मदत करेल - माझ्या स्वत: च्या हातांनीअसे उपकरण एकत्र करणे इतके अवघड नाही. भौतिकशास्त्राचे नियम माळीच्या मदतीला येतात: जमिनीतील ओलावा विद्युत आवेगांचा वाहक बनतो आणि जितका जास्त असेल तितका प्रतिकार कमी होईल.

जसजशी आर्द्रता कमी होते तसतसे प्रतिकार वाढतो आणि हे इष्टतम पाणी पिण्याच्या वेळेचा मागोवा घेण्यास मदत करते.

आर्द्रता सेन्सरच्या ऑपरेशनचे डिझाइन आणि तत्त्व

पृथ्वी ओलावा सेन्सरच्या डिझाइनमध्ये दोन कंडक्टर असतात, जे कमकुवत उर्जा स्त्रोताशी जोडलेले असतात, सर्किटमध्ये प्रतिरोधक असणे आवश्यक आहे. जेव्हा इलेक्ट्रोड्सच्या दरम्यानच्या जागेत द्रवपदार्थाचे प्रमाण वाढते तेव्हा प्रतिकार कमी होतो आणि विद्युत् प्रवाह वाढतो.

ओलावा सुकतो - प्रतिकार वाढतो, वर्तमान शक्ती कमी होते.

इलेक्ट्रोड ओल्या वातावरणात असल्याने, गंजाचा विध्वंसक प्रभाव कमी करण्यासाठी त्यांना कीद्वारे चालू करण्याची शिफारस केली जाते. निष्क्रिय वेळेत, युनिट बंद केले जाते आणि फक्त बटण दाबून आर्द्रता तपासण्यासाठी सुरू होते.

ग्रीनहाऊसमध्ये स्थापित करण्यास सक्षम होण्यासाठी ग्राउंड आर्द्रता सेन्सर - ते स्वयंचलित सिंचनावर नियंत्रण प्रदान करतात, या आधारावर, प्रणाली मानवी हस्तक्षेपाशिवाय मोठ्या प्रमाणात कार्य करू शकते. या प्रकरणात, सेट नेहमी कार्यरत स्थितीत असेल, परंतु इलेक्ट्रोडच्या स्थितीचे निरीक्षण करणे आवश्यक आहे जेणेकरून ते गंजमुळे खराब होणार नाहीत. समान उपकरणेखुल्या हवेत लॉन आणि बेडवर स्थापित करणे शक्य आहे - ते आपल्याला आवश्यक माहिती त्वरित घेण्यास अनुमती देतील.

यासह, साध्या स्पर्शिक संवेदनापेक्षा संपूर्णता अधिक योग्य असल्याचे दिसून येते. जर एखाद्या व्यक्तीने माती पूर्णपणे कोरडी म्हणून मोजली तर, सेन्सर 100 युनिट्सपर्यंत मातीची आर्द्रता दर्शवेल (जेव्हा दशांश एकत्रितपणे मूल्यांकन केले जाते), पाणी दिल्यानंतर लगेचच हे मूल्य 600-700 युनिट्सपर्यंत वाढते.

मग सेन्सर जमिनीतील आर्द्रतेतील बदलाचे निरीक्षण करण्यास अनुमती देईल.

जर सेन्सर घराबाहेर वापरायचा असेल तर, माहितीचे विकृतीकरण टाळण्यासाठी त्याचा वरचा भाग घट्ट बंद केला पाहिजे. हे करण्यासाठी, ते ओलावा-प्रूफ इपॉक्सी राळ सह झाकणे शक्य आहे.

DIY आर्द्रता सेन्सर असेंब्ली

सेन्सर योजनांची रचना खालीलप्रमाणे आहे:

• मुख्य भाग दोन इलेक्ट्रोड्स आहेत, ज्याचा व्यास 3-4 मिमी आहे, ते टेक्स्टोलाइट किंवा गंजपासून संरक्षित असलेल्या इतर सामग्रीपासून बनवलेल्या बेसशी जोडलेले आहेत.
• इलेक्ट्रोडच्या एका टोकाला, धागा कापणे आवश्यक आहे, अन्यथा ते जमिनीत अधिक अर्गोनॉमिक विसर्जनासाठी टोकदार केले जातात.
• टेक्स्टोलाइट प्लेटमध्ये छिद्रे ड्रिल केली जातात, ज्यामध्ये इलेक्ट्रोड स्क्रू केले जातात, ते नट आणि वॉशरने निश्चित केले पाहिजेत.
• वॉशर्सच्या खाली, आउटगोइंग वायर आणणे आवश्यक आहे, ज्यानंतर इलेक्ट्रोड वेगळे केले जातात. इलेक्ट्रोडची लांबी, जी जमिनीत बुडविली जाईल, वापरलेल्या क्षमतेवर किंवा खुल्या पलंगावर अवलंबून सुमारे 4-10 सें.मी.
• सेन्सर ऑपरेट करण्यासाठी, 35 mA चा वर्तमान स्त्रोत आवश्यक आहे, संपूर्णतेसाठी 5V चा व्होल्टेज आवश्यक आहे. जमिनीतील द्रवपदार्थाच्या प्रमाणात अवलंबून, परत आलेल्या सिग्नलची श्रेणी 0-4.2 V असेल. प्रतिकार कमी होणे जमिनीतील पाण्याचे प्रमाण दर्शवेल.
• ग्राउंड मॉइश्चर सेन्सर प्रोसेसरला 3 तारांद्वारे जोडलेले आहे, या हेतूसाठी ते खरेदी करणे शक्य आहे, उदाहरणार्थ, Arduino. कंट्रोलर तुम्हाला जमिनीतील ओलावा जास्त प्रमाणात कमी झाल्यास ऐकू येईल असा सिग्नल देण्यासाठी सेटला बजरशी कनेक्ट करण्याची परवानगी देईल किंवा एलईडीला, सेन्सरच्या ऑपरेशनमध्ये बदलांसह प्रकाशाची चमक बदलेल.

अशा घरगुती उपकरणएकूणात स्वयंचलित सिंचनाचा भाग होऊ शकतो स्मार्ट हाऊस, उदाहरणार्थ, MegD-328 इथरनेट कंट्रोलर वापरणे. वेब इंटरफेस 10-बिट सेटमध्ये आर्द्रता पातळी दर्शविते: 0 ते 300 पर्यंतची श्रेणी दर्शवते की माती पूर्णपणे कोरडी आहे, 300-700 - जमिनीत पुरेसा ओलावा आहे, 700 पेक्षा जास्त - माती ओली आहे आणि नाही. पाणी पिण्याची गरज आहे.

कंट्रोलर, रिले आणि बॅटरी असलेले डिझाइन कोणत्याही योग्य केसमध्ये मागे घेतले जाते, ज्यासाठी कोणत्याही प्लास्टिकच्या बॉक्सला अनुकूल करणे शक्य आहे.

घरी, आर्द्रता सेन्सरचा वापर अगदी सोपा आणि त्याच वेळी विश्वसनीय असेल.

आर्द्रता सेन्सरसाठी अर्ज करण्याचे क्षेत्र

मातीतील ओलावा सेन्सर विविध प्रकारे वापरला जाऊ शकतो. बहुतेकदा ते स्वयंचलित पाणी पिण्याची आणि झाडांना मॅन्युअल पाणी पिण्याची संयोजनात वापरले जातात:

1. ते मध्ये स्थापित केले जाऊ शकतात फुलदाण्या, जर झाडे जमिनीतील पाण्याच्या पातळीला संवेदनशील असतील. जेव्हा रसाळ पदार्थांचा विचार केला जातो, उदाहरणार्थ, कॅक्टि, तेव्हा आपल्याला लांब इलेक्ट्रोड्स घेणे आवश्यक आहे, जे विशेषतः मुळांमध्ये आर्द्रता पातळीच्या परिवर्तनास प्रतिसाद देईल. ते नाजूक रूट सिस्टमसह इतर वनस्पती आणि व्हायलेट्ससाठी देखील वापरले जाऊ शकतात. LED शी कनेक्ट केल्याने आपल्याला पाणी देण्याची वेळ कधी येईल हे निर्धारित करण्याची अनुमती मिळेल.
2. ग्रीनहाऊसमध्ये पाणी पिण्याची वनस्पतींच्या संघटनेसाठी ते अपरिहार्य आहेत. तत्सम तत्त्वानुसार, हवेतील आर्द्रता सेन्सर देखील नियोजित आहेत, जे वनस्पती फवारणी प्रणाली सुरू करण्यासाठी आवश्यक आहेत. हे सर्व आपोआप प्रदान करण्यास अनुमती देईल सामान्य पातळीआणि वातावरणातील आर्द्रतेवर झाडांना पाणी देणे.
3. देशात, सेन्सरचा वापर आपल्याला प्रत्येक बेडला पाणी देण्याची वेळ लक्षात न ठेवण्याची परवानगी देईल, इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकी स्वतःच आपल्याला जमिनीतील पाण्याचे प्रमाण सांगेल. जर तुलनेने अलीकडे मुसळधार पाऊस पडला असेल तर हे तुम्हाला जास्त पाणी पिण्यास प्रतिबंध करण्यास अनुमती देईल.
4. काही सेकंदात सेन्सर्सचा वापर खूप सोयीस्कर आहे. उदाहरणार्थ, ते तळघर आणि पायाजवळील घराच्या खाली जमिनीतील आर्द्रतेचे निरीक्षण करण्यास अनुमती देतील. अपार्टमेंटमध्ये, ते सिंकच्या खाली स्थापित केले जाऊ शकते: जर पाईप ठिबकण्यास सुरुवात झाली, तर ऑटोमेशन आपल्याला त्याबद्दल त्वरित सांगेल आणि त्यानंतरच्या दुरुस्ती आणि शेजारच्या पूर टाळणे शक्य होईल.
5. एक साधे सेन्सर डिव्हाइस केवळ दोन दिवसांत घर आणि बागेतील सर्व समस्या क्षेत्रांना चेतावणी प्रणालीसह पूर्णपणे सुसज्ज करण्यास अनुमती देईल. जर इलेक्ट्रोड पुरेसे लांब असतील तर ते पाण्याची पातळी नियंत्रित करण्यासाठी वापरले जाऊ शकतात, उदाहरणार्थ, अनैसर्गिक लहान तलावामध्ये.

सेन्सरचा स्वतंत्र निर्माता कमीतकमी खर्चात घराला स्वयंचलित नियंत्रण प्रणालीसह सुसज्ज करण्यात मदत करेल.

फॅक्टरी-निर्मित घटक इंटरनेटद्वारे किंवा विशेष स्टोअरमध्ये खरेदी करणे सोपे आहे, डिव्हाइसेसचा एक घन भाग अशा सामग्रीमधून एकत्र केला जाऊ शकतो जो विद्युत प्रेमींच्या घरात सतत आढळतो.

ग्राउंड ओलावा सेन्सर स्वतः करा. रुकी AVR.

DIY माती ओलावा सेन्सर. रुकी AVR.

आर्द्रता पातळी मोजण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या उपकरणाला हायग्रोमीटर किंवा फक्त आर्द्रता सेन्सर म्हणतात. एटी रोजचे जीवनआर्द्रता हा एक महत्त्वाचा मापदंड आहे आणि बहुतेकदा केवळ सामान्य जीवनासाठीच नाही तर त्यासाठी देखील असतो विविध उपकरणे, आणि शेतीसाठी (जमिनीचा ओलावा) आणि बरेच काही.

विशेषतः, आपले कल्याण हवेतील आर्द्रतेच्या डिग्रीवर बरेच अवलंबून असते. हवामानावर अवलंबून असलेले लोक आर्द्रतेस विशेषतः संवेदनशील असतात, तसेच उच्च रक्तदाबाने ग्रस्त लोक, श्वासनलिकांसंबंधी दमा, हृदय व रक्तवाहिन्यासंबंधी प्रणालीचे रोग.

हवेच्या उच्च कोरडेपणावर, अगदी निरोगी लोकअस्वस्थता, तंद्री, खाज सुटणे आणि त्वचेची जळजळ जाणवणे. बर्याचदा, कोरडी हवा श्वसन प्रणालीचे रोग भडकवू शकते, तीव्र श्वसन संक्रमण आणि तीव्र श्वसन विषाणूजन्य संसर्गापासून सुरू होते आणि अगदी न्यूमोनियासह समाप्त होते.

उपक्रमांमध्ये, हवेतील आर्द्रता उत्पादने आणि उपकरणांच्या सुरक्षिततेवर परिणाम करू शकते आणि मध्ये शेतीनिःसंदिग्धपणे जमिनीतील आर्द्रतेचा सुपीकतेवर प्रभाव इ. येथेच अनुप्रयोग बचत करतो आर्द्रता सेन्सर - हायग्रोमीटर.

काही तांत्रिक उपकरणे सुरुवातीला काटेकोरपणे आवश्यक असलेल्या महत्त्वानुसार कॅलिब्रेट केली जातात आणि काहीवेळा यंत्रास बारीक करण्यासाठी, त्यात आर्द्रतेचे अचूक मूल्य असणे महत्त्वाचे असते. वातावरण.

आर्द्रताअनेक संभाव्य प्रमाणांद्वारे मोजले जाऊ शकते:

हवा आणि इतर दोन्ही वायूंची आर्द्रता निश्चित करण्यासाठी, आर्द्रतेच्या परिपूर्ण मूल्याबद्दल किंवा सापेक्ष आर्द्रतेबद्दल बोलतांना RH च्या युनिट्समध्ये, प्रति घनमीटर ग्रॅममध्ये मोजले जाते.

घन किंवा द्रवपदार्थांमध्ये आर्द्रता मोजण्यासाठी, चाचणी नमुन्यांच्या वस्तुमानाच्या टक्केवारीनुसार मोजमाप योग्य आहेत.

खराब मिसळता येण्याजोग्या द्रवपदार्थांची आर्द्रता निश्चित करण्यासाठी, मोजण्याचे एकक पीपीएम असेल (नमुन्याच्या वजनाच्या 1,000,000 भागांमध्ये पाण्याचे किती भाग आहेत).

ऑपरेशनच्या तत्त्वानुसार, हायग्रोमीटर विभागले गेले आहेत:

capacitive;

प्रतिरोधक;

थर्मिस्टर;

ऑप्टिकल

इलेक्ट्रॉनिक

कॅपेसिटिव्ह हायग्रोमीटर, त्यांच्या सर्वात सोप्या स्वरुपात, गॅपमधील डायलेक्ट्रिक म्हणून हवा असलेले कॅपेसिटर असतात. हे ज्ञात आहे की हवेचा डायलेक्ट्रिक स्थिरांक थेट आर्द्रतेशी संबंधित आहे आणि डायलेक्ट्रिकच्या आर्द्रतेतील बदलांमुळे एअर कॅपेसिटरच्या कॅपेसिटन्समध्ये बदल होतो.

अधिक कठीण पर्याय कॅपेसिटिव्ह सेन्सरहवेच्या अंतरातील आर्द्रतेमध्ये एक डायलेक्ट्रिक असते, ज्याची परवानगी असते जी आर्द्रतेच्या प्रभावाखाली मोठ्या प्रमाणात बदलू शकते. हा दृष्टिकोन कॅपेसिटर प्लेट्समधील हवेपेक्षा सेन्सरची गुणवत्ता अधिक चांगला बनवतो.

मधील पाण्याचे प्रमाण मोजण्यासाठी दुसरा पर्याय योग्य आहे घन पदार्थ. अभ्यासाधीन वस्तू अशा कॅपेसिटरच्या प्लेट्समध्ये ठेवली जाते, उदाहरणार्थ, टॅब्लेट ही एक वस्तू असू शकते आणि कॅपेसिटर स्वतःशी जोडलेला असतो. oscillatory सर्किटआणि इलेक्ट्रॉनिक जनरेटरकडे, या प्रकरणात, परिणामी सर्किटची नैसर्गिक वारंवारता मोजली जाते आणि चाचणी नमुना सादर करून प्राप्त केलेली कॅपेसिटन्स मोजलेल्या वारंवारतेवरून "गणना" केली जाते.

अर्थात, या पद्धतीचे काही तोटे देखील आहेत, उदाहरणार्थ, जर नमुना आर्द्रता 0.5% पेक्षा कमी असेल तर ते चुकीचे असेल, याव्यतिरिक्त, अभ्यासादरम्यान मोजलेले नमुना उच्च डायलेक्ट्रिक बदलासह कणांपासून स्वच्छ करणे आवश्यक आहे.

कॅपेसिटिव्ह आर्द्रता सेन्सरचा तिसरा प्रकार म्हणजे कॅपेसिटिव्ह थिन फिल्म हायग्रोमीटर. यात एक सब्सट्रेट समाविष्ट आहे ज्यावर दोन कंघी इलेक्ट्रोड जमा केले जातात. कंघी इलेक्ट्रोड या प्रकरणात प्लेट्सची भूमिका बजावतात. थर्मल नुकसान भरपाईच्या उद्देशाने, दोन अतिरिक्त तापमान सेन्सर अतिरिक्तपणे सेन्सरमध्ये सादर केले जातात.

अशा सेन्सरमध्ये दोन इलेक्ट्रोड समाविष्ट असतात, जे सब्सट्रेटवर जमा केले जातात आणि इलेक्ट्रोडच्या स्वतः वर, सामग्रीचा एक थर लावला जातो, जो कमी प्रतिकाराने ओळखला जातो, जो आर्द्रतेवर अवलंबून मोठ्या प्रमाणात बदलतो.

डिव्हाइसमध्ये एक योग्य सामग्री अॅल्युमिना असू शकते. हे ऑक्साईड बाह्य वातावरणातील पाणी चांगले शोषून घेते, तर त्याची प्रतिरोधकता लक्षणीय बदलते. परिणामी, अशा सेन्सरच्या मापन सर्किटचा एकूण प्रतिकार लक्षणीय आर्द्रतेवर अवलंबून असेल. तर, वाहत्या प्रवाहाची तीव्रता आर्द्रतेची पातळी दर्शवेल. या प्रकारच्या सेन्सरचा फायदा म्हणजे त्यांची कमी किंमत.

थर्मिस्टर हायग्रोमीटरमध्ये समान थर्मिस्टर्सची जोडी असते. तसे, आम्हाला ते आठवते - हा एक नॉनलाइनर इलेक्ट्रॉनिक घटक आहे, ज्याचा प्रतिकार त्याच्या तापमानावर जोरदार अवलंबून असतो.

सर्किटमध्ये समाविष्ट असलेल्या थर्मिस्टर्सपैकी एक कोरड्या हवेसह सीलबंद चेंबरमध्ये ठेवला जातो. आणि दुसरा छिद्र असलेल्या चेंबरमध्ये आहे ज्याद्वारे हवा वैशिष्ट्यपूर्ण आर्द्रतेसह प्रवेश करते, ज्याचे मूल्य मोजले जाणे आवश्यक आहे. थर्मिस्टर्स ब्रिज सर्किटमध्ये जोडलेले असतात, पुलाच्या एका कर्णावर व्होल्टेज लागू केले जाते आणि इतर कर्णरेषांमधून वाचन घेतले जाते.

आउटपुट टर्मिनल्सवरील व्होल्टेज शून्य असल्यास, दोन्ही घटकांचे तापमान समान असते, म्हणून आर्द्रता समान असते. आउटपुटवर शून्य नसलेले व्होल्टेज प्राप्त झाल्यास, हे चेंबर्समधील आर्द्रतेतील फरकाची उपस्थिती दर्शवते. तर, मोजमाप दरम्यान प्राप्त व्होल्टेजच्या मूल्यानुसार, आर्द्रता निर्धारित केली जाते.

एका अननुभवी संशोधकाला एक वाजवी प्रश्न असू शकतो, जेव्हा थर्मिस्टरचे तापमान ओलसर हवेशी संवाद साधते तेव्हा त्याचे तापमान का बदलते? परंतु गोष्ट अशी आहे की आर्द्रता वाढल्याने, थर्मिस्टर केसमधून पाण्याचे बाष्पीभवन सुरू होते, जेव्हा केसचे तापमान कमी होते आणि आर्द्रता जितकी जास्त असेल तितकी तीव्र बाष्पीभवन होते आणि थर्मिस्टर जितक्या वेगाने थंड होते.

4) ऑप्टिकल (कंडेन्सेशन) आर्द्रता सेन्सर

या प्रकारचा सेन्सर सर्वात अचूक आहे. ऑप्टिकल आर्द्रता सेन्सरचे ऑपरेशन "दव बिंदू" च्या संकल्पनेशी संबंधित घटनेवर आधारित आहे. ज्या क्षणी तापमान दवबिंदूपर्यंत पोहोचते त्या क्षणी, वायू आणि द्रव अवस्था थर्मोडायनामिक समतोलमध्ये असतात.

म्हणून, जर तुम्ही काच घेतला आणि तो वायूच्या माध्यमात स्थापित केला, जिथे अभ्यासाच्या वेळी तापमान दवबिंदूपेक्षा जास्त असेल आणि नंतर ही काच थंड करण्याची प्रक्रिया सुरू केली, तर विशिष्ट तापमान मूल्यावर, पाणी कंडेन्सेट सुरू होईल. काचेच्या पृष्ठभागावर तयार होण्यासाठी, ही पाण्याची वाफ द्रव अवस्थेत जाण्यास सुरवात होईल. हे तापमान फक्त दवबिंदू असेल.

तर, दवबिंदूचे तापमान अविभाज्यपणे जोडलेले असते आणि ते वातावरणातील आर्द्रता आणि दाब यासारख्या मापदंडांवर अवलंबून असते. परिणामी, दाब आणि दवबिंदू तापमान मोजण्याची क्षमता असल्याने आर्द्रता निश्चित करणे सोपे होईल. हे तत्त्व ऑप्टिकल आर्द्रता सेन्सर्सच्या ऑपरेशनसाठी आधार आहे.

अशा सेन्सरच्या सर्वात सोप्या सर्किटमध्ये आरशाच्या पृष्ठभागावर चमकणारा एलईडी असतो. आरसा प्रकाश प्रतिबिंबित करतो, त्याची दिशा बदलतो आणि फोटोडिटेक्टरकडे निर्देशित करतो. या प्रकरणात, विशेष उच्च परिशुद्धता तापमान नियंत्रण उपकरणाद्वारे आरसा गरम किंवा थंड केला जाऊ शकतो. बहुतेकदा असे उपकरण थर्मोइलेक्ट्रिक पंप असते. अर्थात, मिररवर तापमान सेन्सर स्थापित केले आहे.

मोजमाप सुरू करण्यापूर्वी, मिररचे तापमान दवबिंदू तापमानापेक्षा जास्त असल्याचे ज्ञात असलेल्या मूल्यावर सेट केले जाते. पुढे, मिरर हळूहळू थंड केले जाते. ज्या क्षणी तापमान दवबिंदू ओलांडू लागते, तेव्हा पाण्याचे थेंब आरशाच्या पृष्ठभागावर ताबडतोब घनरूप होऊ लागतील आणि डायोडमधील प्रकाश किरण त्यांच्यामुळे तुटतील, विखुरतील आणि यामुळे कमी होईल. फोटोडिटेक्टर सर्किटमधील विद्युतप्रवाह. च्या माध्यमातून अभिप्रायफोटोडिटेक्टर मिरर तापमान नियंत्रकाशी संवाद साधतो.

तर, फोटोडिटेक्टरकडून सिग्नलच्या स्वरूपात मिळालेल्या माहितीच्या आधारे, तापमान नियंत्रक आरशाच्या पृष्ठभागावरील तापमान दवबिंदूच्या बरोबरीने ठेवेल आणि तापमान सेन्सर त्यानुसार तापमान दर्शवेल. म्हणून, ज्ञात दाब आणि तापमानासह, आपण आर्द्रतेचे मुख्य निर्देशक अचूकपणे निर्धारित करू शकता.

ऑप्टिकल आर्द्रता सेन्सरमध्ये सर्वोच्च अचूकता आहे, इतर प्रकारच्या सेन्सर्सद्वारे अप्राप्य आहे, तसेच हिस्टेरेसिस नाही. गैरसोय सर्वात जास्त आहे उच्च किंमतसर्व, तसेच उच्च उर्जा वापर. याव्यतिरिक्त, आरसा स्वच्छ असल्याची खात्री करणे आवश्यक आहे.

इलेक्ट्रॉनिक एअर आर्द्रता सेन्सरच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत कोणत्याही विद्युत इन्सुलेट सामग्रीला झाकणाऱ्या इलेक्ट्रोलाइटच्या एकाग्रतेतील बदलावर आधारित आहे. सह उपकरणे आहेत स्वयंचलित गरमदवबिंदूशी जोडलेले.

बहुतेकदा दवबिंदू एका केंद्रित लिथियम क्लोराईड द्रावणावर मोजला जातो, जो आर्द्रतेतील कमीतकमी बदलांसाठी अत्यंत संवेदनशील असतो. जास्तीत जास्त सोयीसाठी, असे हायग्रोमीटर सहसा थर्मामीटरने सुसज्ज असते. या डिव्हाइसमध्ये उच्च अचूकता आणि कमी त्रुटी आहे. हे सभोवतालच्या तापमानाकडे दुर्लक्ष करून आर्द्रता मोजण्यास सक्षम आहे.

लोकप्रिय आणि सोपे इलेक्ट्रॉनिक हायग्रोमीटरदोन इलेक्ट्रोड्सच्या रूपात जे फक्त मातीमध्ये अडकले आहेत, या ओलावा सामग्रीवर अवलंबून, चालकतेच्या डिग्रीनुसार आर्द्रता नियंत्रित करतात. असे सेन्सर चाहत्यांमध्ये लोकप्रिय आहेत, कारण वेळ नसल्यास किंवा मॅन्युअली पाणी देणे सोयीचे नसल्यास, आपण एखाद्या भांड्यात बागेच्या बेडवर किंवा फ्लॉवरचे स्वयंचलित पाणी सहजपणे सेट करू शकता.

सेन्सर विकत घेण्यापूर्वी, तुम्हाला काय मोजावे लागेल, सापेक्ष किंवा परिपूर्ण आर्द्रता, हवा किंवा माती, मापन श्रेणी काय असणे अपेक्षित आहे, हिस्टेरेसिस महत्वाचे आहे की नाही आणि अचूकता आवश्यक आहे का याचा विचार करा. सर्वात अचूक सेन्सर ऑप्टिकल आहे. आयपी संरक्षण वर्गाकडे लक्ष द्या, ऑपरेटिंग तापमान श्रेणी, विशिष्ट परिस्थितींवर अवलंबून जेथे सेन्सर वापरला जाईल, पॅरामीटर्स तुमच्यासाठी योग्य आहेत की नाही.