静電容量式土壌水分センサー
投稿者: O-Family
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2018/11/09(金) 18:08
No. 14364 引用 |
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 Re:静電容量式土壌水分センサー |
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| 投稿者: O-Family ..2018/11/15(木) 12:18 No.14365 |
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メーカーのサイトに上がっている回路図があまりにも素人絵なので、書き直してみました。
動作は単純で、555の無安定発振器で520KHzの方形波を発振させ、センサーの水分による静電容量の変化によりCR積分の時定数を変えて、それを平滑したものを電圧として出力しています。
自作は簡単なので、センサー（プローブ）部分をどう工夫して作るかですね。
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| Re:静電容量式土壌水分センサー |
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| 投稿者: まぬけがさる ..2018/11/15(木) 20:56 No.14366 |
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> このセンサーは静電容量で水分を検出するので、電極がむき出しになっておらずいい感じ！
以前友人に頼まれて、これをAliExpressで注文して、土中に挿したら一週間もしないで腐食したそうです。
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| Re:静電容量式土壌水分センサー |
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| 投稿者: O-Family ..2018/11/15(木) 21:13 No.14367 |
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> 以前友人に頼まれて、これをAliExpressで注文して、土中に挿したら一週間もしないで腐食したそうです。
金メッキのタイプもあるようですが、電極がステンレスでない限り不安ですからね。
なので、私もそのむき出しタイプには手を出さなかったのです。
静電容量式も基板にレジストがかかっているだけなので、まあ、肥料などの化学成分にどれくらい耐えられるかは未知数です。
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| Re:静電容量式土壌水分センサー |
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| 投稿者: O-Family ..2018/11/19(月) 16:43 No.14368 |
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中国通販（AliExpress）からも同型のセンサーが来ました。
こちらは200円程度（送料込み）で購入できます。
基板のシルク印刷は「V1.2」となっていますが、レギュレーターが3.3Vなので製品の説明書きの様に3.3V〜動作は怪しいところです。
回路構成は同じですが555の抵抗値が違うので、発振周波数が若干低く400KHzでした。
水に対する出力電圧の特性は、ほぼ同じです。
基板の厚みが1.2mmと薄いので、少しそりがあります。
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| Re:静電容量式土壌水分センサー |
引用 |
| 投稿者: O-Family ..2018/11/22(木) 15:05 No.14369 |
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テストプログラムを書いて、実証実験をしてみました。
空気中で乾燥時のしきい値を設定します。
センサーをカップの水に入れて、水中時のしきい値を設定します。
乾燥した土（種まき培養土）40gにセンサーを差し込むと、3%となりました。
その土に水を40g入れてかき混ぜ、センサーを差し込むと、47%となりました。
水を100g入れると土は固まる硬さになり、水分量は100%に近い値になります。
土の硬さやセンサーとの密着度でかなり数値が変わるので、パーセンテージは目安です。
センサーは土壌に固定して、植物の具合を見て水分量の数値を記録し、散水のタイミングを見つけるといいでしょう。
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| Re:静電容量式土壌水分センサー |
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| 投稿者: fuku ..2020/04/03(金) 09:12 No.14563 |
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久しぶりに投稿させていただきます。
Amazonでモジュール[v1.2]センサーを購入し、接続したのですが、水に入れて100%になるのに2分ほどかかります。
AD値がほぼ 2〜3ずつ減っていく感じです。
Amazonで購入したものは3個セットで、どれも同じような動作です。
100%から0%になるのは数秒で戻ります。
トレーニングボードは自作で、マイコンは168Pを使用し $regfile = "m168pdef.dat" のところだけ変更してコンパイルしています。
このメーカーの製品の特性でしょうか？
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| Re:静電容量式土壌水分センサー |
引用 |
| 投稿者: O-Family ..2020/04/03(金) 09:48 No.14564 |
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fukuさん、ご無沙汰です。
私の所では、どちらのモジュールも動画のように即座に反応します。
モジュールからの出力は電圧レベルで出てきますので、電圧の変化をテスターで測ってみて下さい。
パルスを平滑するコンデンサの容量が変わったのかも？
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| Re:静電容量式土壌水分センサー |
引用 |
| 投稿者: fuku ..2020/04/03(金) 22:34 No.14565 |
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O-Familyさん ありがとうございます。
テスターで電圧を測ると、ドライで1.25Vぐらいで、ウェットで0.7Vぐらいです。
テスターの内部抵抗で、電圧が下がっているのでしょうか。
トレーニングボードに接続した状態でテスターをつなぐと、ドライでAD値が286、ゥェットが148ぐらいになります。
動作は速くなりました。
テスターの代わりに100KΩの抵抗をつなぐと、ドライでAD値が352、ゥェットが169ぐらいになります。
この状態で使う方が2分かかるよりも実用になると思います。
1MΩの抵抗を探してやってみようと思っています。
ありがとうございました。
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| Re:静電容量式土壌水分センサー |
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| 投稿者: fuku ..2020/04/04(土) 10:09 No.14567 |
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こんにちは
このセンサーはR4が1MΩでした。
片方はダイオードにはつながっていますが、もう方方は何度測ってもGNDにはつながっていないように思います。
邪道かもしれませんが、無理やりGNDにハンダ付けしました。
その結果ドライでAD値が505、ゥェットが208ぐらいになりました。
表示も速くなりました。
これで良しとしようと思っています。
今回、久しぶりにAVRライターを使いました。
これからも細々でもやっていこうと思っています。
ありがとうございました。
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| Re:静電容量式土壌水分センサー |
引用 |
| 投稿者: O-Family ..2020/04/04(土) 12:10 No.14568 |
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> このセンサーはR4が1MΩでした。
> 片方はダイオードにはつながっていますが、もう方方は何度測ってもGNDにはつながっていないように思います。
そうですね、私のもR4が1MΩですが右側（R4のシルク側）がGNDにつながっています。
３枚ともつながっていないのなら、パターンのミスで不良品ですね。
見た目は同じ基板でも、そのような事があるんですね？
原因がわかって良かったです！
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| Re:静電容量式土壌水分センサー |
引用 |
| 投稿者: fuku ..2020/04/05(日) 08:42 No.14569 |
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私もパターンをじっくり見てみした。
確かにR4の片方は周辺の(GNDらしき)パターンとつながっています。
しかし、白いコネクタの左右の(GNDらしき)パターンで導通がありません。
塗装をはがしてリード線でパターンをつなぐと正常に動作しました。
残りの2個はこの方法で修理しておきました。
(後日になると忘れてしまいますので)
今回もいろいろ教えていただき、ありがとうございました。
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