Самодельный, стабильный датчик влажности почвы для автоматической поливальной установки. Устойчивый к коррозии датчик влажности почвы, годный для дачной автоматики Датчик влажности со звуковой индикацией
Многие огородники и садоводы лишены возможности ежедневно ухаживать за посаженными овощами, ягодами, фруктовыми деревьями в силу загруженности по работе или во время отпуска. Тем не менее, растения нуждаются в своевременном поливе. С помощью простых автоматизированных систем можно добиться того, что почва на вашем участке будет сохранять необходимую и стабильную влажность на протяжении всего вашего отсутствия. Для построения огородной системы автополива потребуется основной контрольный элемент – датчик влажности почвы.
Датчик влажности
Датчики влажности также называют иногда влагомерами или сенсорами влажности. Почти все предлагаемые на рынке влагомеры почвы измеряют влажность резистивным способом. Это не совсем точный метод, потому что он не учитывает электролизные свойства измеряемого объекта. Показания прибора могут быть разными при одной и той же влажности грунта, но с разной кислотностью или содержанием солей. Но огородникам-экспериментаторам не столь важны абсолютные показания приборов, как относительные, которые можно настроить для исполнительного устройства подачи воды в определенных условиях.
Суть резистивного метода заключается в том, что прибор измеряет сопротивление между двумя проводниками, помещенными в грунт на расстоянии 2-3 см друг от друга. Это обычный омметр , который входит в любой цифровой или аналоговый тестер. Раньше такие инструменты называли авометрами .
Также существуют приборы со встроенным или выносным индикатором для оперативного контроля над состоянием почвы.
Легко сделать замер разницы проводимости электрического тока перед поливом и после полива на примере горшка с домашним растением алоэ. Показания до полива 101.0 кОм.
Показания после полива через 5 минут 12.65 кОм.
Но обычный тестер лишь покажет сопротивление участка почвы между электродами, но не сможет помочь в автополиве.
Принцип действия автоматики
В системах автополива обычно действует правило «поливай или не поливай». Как правило, никто не нуждается в регулировании силы напора воды. Это связано с использованием дорогостоящих управляемых клапанов и других, ненужных, технологически сложных, устройств.
Почти все предлагаемые на рынке датчики влажности, помимо двух электродов, имеют в своей конструкции компаратор . Это простейший аналого-цифровой прибор, который преобразует входящий сигнал в цифровую форму. То есть при установленном уровне влажности вы получите на его выходе единицу или ноль (0 или 5 вольт). Этот сигнал и станет исходным для последующего исполнительного устройства.
Для автополива наиболее рациональным будет использование в качестве исполнительного устройства электромагнитного клапана. Он включается в разрыв трубы и может также использоваться в системах микро-капельного орошения. Включается подачей напряжения 12 В.
Для простых систем, работающих по принципу « датчик сработал - вода пошла», достаточно использование компаратора LM393 . Микросхема представляет собой сдвоенный операционный усилитель с возможностью получения на выходе командного сигнала при регулируемом уровне входного. Чип имеет дополнительный аналоговый выход, который можно подключить к программируемому контроллеру или тестеру. Приблизительный советский аналог сдвоенного компаратора LM393 - микросхема 521СА3 .
На рисунке представлено готовое реле влажности вместе с датчиком в китайском исполнении всего за 1$.
Ниже представлен усиленный вариант, с выходным током 10А при переменном напряжении до 250 В, за 3-4$.
Системы автоматизации полива
Если вас интересует полноценная систем автополива, то необходимо задуматься о приобретении программируемого контроллера. Если участок небольшой, то достаточно установить 3-4 датчика влажности для разных типов полива. Например, сад нуждается в меньшем поливе, малина любит влагу, а для бахчи достаточно воды из почвы, за исключением чрезмерно засушливых периодов.
На основании собственных наблюдений и измерений датчиков влажности можно приблизительно рассчитать экономичность и эффективность подачи воды на участках. Процессоры позволяют вносить сезонные корректировки, могут использовать показания измерителей влажности, учитывают выпадение осадков, время года.
Некоторые датчики влажности почвы оснащены интерфейсом RJ-45 для подключения к сети. Прошивка процессора позволяет настроить систему так, что она будет оповещать о необходимости полива через социальные сети или SMS-сообщением. Это удобно в тех случаях, когда невозможно подключить автоматизированную систему полива, например, для комнатных растений.
Для системы автоматизации полива удобно использовать контроллеры с аналоговыми и контактными входами, которые соединяют все датчики и передают их показания по единой шине к компьютеру, планшету или мобильному телефону. Управление исполнительными приборами происходит через WEB-интерфейс. Наиболее распространены универсальные контроллеры:
- MegaD-328;
- Arduino;
- Hunter;
- Toro;
- Amtega.
Это гибкие устройства, позволяющие точно настроить систему автополива и доверить ей полный контроль над садом и огородом.
Простая схема автоматизации полива
Простейшая система автоматизации полива состоит из датчика влажности и управляющего устройства. Можно изготовить датчик влажности почвы своими руками. Понадобится два гвоздя, резистор с сопротивлением 10 кОм и источник питания с выходным напряжением 5 В. Подойдет от мобильного телефона.
В качестве прибора, который выдаст команду к поливу можно использовать микросхему LM393 . Можно приобрести готовый узел или собрать его самостоятельно, тогда понадобятся:
- резисторы 10 кОм – 2 шт;
- резисторы 1 кОм – 2 шт;
- резисторы 2 кОм – 3 шт;
- переменный резистор 51-100 кОм – 1 шт;
- светодиоды – 2 шт;
- диод любой, не мощный – 1 шт;
- транзистор, любой средней мощности PNP (например, КТ3107Г) – 1 шт;
- конденсаторы 0.1 мк – 2 шт;
- микросхема LM393 – 1 шт;
- реле с порогом срабатывания 4 В;
- монтажная плата.
Схема для сборки представлена ниже.
После сборки подключите модуль к блоку питания и датчику уровня влажности почвы. На выход компаратора LM393 подсоедините тестер. С помощью построечного резистора установите порог срабатывания. Со временем нужно будет его откорректировать, возможно, не один раз.
Принципиальная схема и распиновка компаратора LM393 представлена ниже.
Простейшая автоматизация готова. Достаточно подключить к замыкающим клеммам исполнительное устройство, например, электромагнитный клапан, включающий и отключающий подачу воды.
Исполнительные устройства автоматизации полива
Основным исполнительным устройством автоматизации полива является электронный клапан с регулировкой потока воды и без. Вторые дешевле, проще в обслуживании и управлении.
Существует множество управляемых кранов и других производителей.
Если на вашем участке случаются проблемы с подачей воды, приобретайте электромагнитные клапаны с датчиком потока. Это предотвратит выгорание соленоида при падении давления воды или прекращении водоснабжения.
Недостатки автоматических систем полива
Почва неоднородна и отличается по своему составу, поэтому один датчик влажности может показывать разные данные на соседних участках. Кроме того, некоторые участки затемняются деревьями и более влажные, чем те, которые расположены на солнечных местах. Также значительное влияние оказывает приближенность грунтовых вод, их уровень по отношению к горизонту.
Используя автоматизированную систему полива, следует учитывать ландшафт местности. Участок можно разбить на сектора. В каждом секторе установить один или более датчиков влажности и рассчитать для каждого собственный алгоритм работы. Это значительно усложнит систему и вряд ли удастся обойтись без контроллера, но впоследствии почти полностью избавит вас от траты времени на нелепое стояние со шлангом в руках под знойным солнцем. Почва будет наполняться влагой без вашего участия.
Построение эффективной системы автоматизированного полива не может основываться только на показаниях датчиков влажности почвы. Непременно следует дополнительно использовать температурные и световые сенсоры, учитывать физиологическую потребность в воде растений разных видов. Необходимо также учитывать сезонные изменения. Многие компании производящие комплексы автоматизации полива предлагают гибкое программное обеспечение для разных регионов, площадей и выращиваемых сельскохозяйственных культур.
Приобретая систему с датчиком влажности, не ведитесь на глупые маркетинговые слоганы: наши электроды покрыты золотом. Даже если это так, то вы лишь обогатите почву благородным металлом в процессе электролиза пластин и кошельки не очень честных бизнесменов.
Заключение
В данной статье рассказывалось о датчиках влажности почвы, которые являются основным контрольным элементом автополива. А также был рассмотрен принцип действия системы автоматизации полива, которую можно приобрести в готовом виде или собрать самому. Простейшая система состоит из датчика влажности и управляющего устройства, схема сборки которой своими руками также была представлена в этой статье.
Одним из зимних вечеров гулял по просторам интернета в поисках схемы датчика влажности почвы, увидел эту схему и она мне приглянулась из за её простоты.
Немного её переделал и вот что получилось
Развел дорожки в " ", вытравил плату, впаял детали и подключил питание. Попробовал дотронуться до контактов Д1 Д2, реле щелкнуло, покрутив переменник убедился что чувствительность меняется. Вроде бы все и надо успокоиться, но я вспомнил, что когда то я разбирал видеомагнитофон и нашел там два как я тогда подумал сопротивления (я не ошибся). Откопав эти сопротивления в куче радиодеталей попробовал одно из них подключить и посмотреть что получится. Вращая переменник добился, чтобы схема реагировала на пар исходящий из рта. Дышишь на датчик и реле срабатывает, таким образом получился датчик влажности воздуха.
Схема очень простая с доступными деталями (кроме сопротивления влажности из видеомагнитофона) . Применить устройство можно для включения вентиляции в ванной комнате, открытия форточки в теплице или парнике а если заменить сопротивление двумя электродами то можно включать автоматически полив растений.
При сборке используются следующие детали:
Переменный резистор 100 кОм тип R3296; Конденсаторы 0,022 мкФ керамика или пленочный, 220 мкФ х 16В электролит, 470мкФ х 25В электролит; Сопротивление 10 кОм 0,125Вт; Транзистор КТ315 с любым буквенным индексом или любой его аналог например BC847 ; Диод 1N4007 или любой другой аналогичный диод; Стабилизатор напряжения LM7809 (9B) или любой другой аналогичный; Реле LEG-12 или любое другое на 12В и тем-же расположением выводов; Микросхема К176ЛА7 или К561ЛА7 или CD4011 или любой её аналог, разница между микросхемами в напряжении питания;
При использовании микросхем К561ЛА7 и CD4011 вместо LM7809 нужно установить перемычку и реле 12В.
Если будет использоваться микросхема К176ЛА7, то вместо перемычки (видно на фото перемычка красного цвета между электролитами) надо впаять стабилизатор по схеме, так как питание этой микросхемы максимум 9В. Так же надо вместо реле 12В установить реле на 9В.
Вот что получилось у меня
Настройка схемы производится вращением переменного сопротивления R1 100 кОм.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DD1 | Логическая ИС | К561ЛА7 | 1 | CD4011 | В блокнот | |
| IC1 | Линейный регулятор | LM7809 | 1 | В блокнот | ||
| VT1 | Биполярный транзистор | BC847 | 1 | В блокнот | ||
| VD1 | Выпрямительный диод | 1N4007 | 1 | В блокнот | ||
| C1 | 220мкФ 16В | 1 | К50-35 | В блокнот | ||
| C2 | Конденсатор | 2.2 нФ | 1 | К15-5 керамический | В блокнот | |
| C3 | Электролитический конденсатор | 470мкФ 25В | 1 | К50-35 | В блокнот | |
| R1 | Подстроечный резистор | 100 кОм | 1 |
Я немало обзоров написал про дачную автоматику, а раз речь идет про дачу - то автоматический полив - это одно из приоритетных направлений автоматизации. При этом, всегда хочется учитывать осадки, чтобы не гонять понапрасну насосы и не заливать грядки. Немало копий сломано на пути к беспроблемному получению данных о влажности почвы. В обзоре еще один вариант, устойчивый к внешним воздействиям.
Пара датчиков приехала за 20 дней в индивидуальных антистатических пакетиках:
Характеристики на сайте продавца:):
Бренд:ZHIPU
Тип: Датчик вибрации
Материал: Смесь
Выход: Коммутирующий датчик
Распаковываем:
Провод имеет длину в районе 1-го метра:
Помимо самого датчика в комплект входит управляющая платка:
Длина сенсоров датчика порядка 4 см:
Кончики датчика, похоже на графит - пачкаются черным.
Припаиваем контакты к платке и пробуем подключить датчик:
Самым распространенным датчиком влажности почвы в китайских магазинах является такой:
Многие знают, что через непродолжительное время его съедает внешняя среда. Эффект влияния коррозии можно немного снизить подавая питание непосредственно перед измерением и отключая, при отсутствии измерений. Но это мало что меняет, вот так выглядел мой через пару месяцев использования:
Кто-то пробует использовать толстую медную проволоку или пруты из нержавейки, альтернатива предназначенная специально для агрессивной внешней среды выступает в качестве предмета обзора.
Отложим плату из комплекта в сторону, и займемся самим датчиком. Датчик резистивного типа, меняет свое сопротивление в зависимости от влажности среды. Логично, что без влажной среды сопротивление датчика огромное:
Опустим датчик в стакан с водой и видим, что его сопротивление составит порядка 160 кОм:
Если вынуть, то все вернется в исходное состояние:
Перейдем к испытаниям на земле. В сухой почве видим следующее:
Добавим немного воды:
Еще (примерно литр):
Почти полностью вылил полтора литра:
Долил еще литр и подождал 5 минут:
Плата имеет 4 вывода:
1 + питания
2 земля
3 цифровой выход
4 аналоговый выход
После прозвонки выяснилось, что аналоговый выход и земля напрямую соединены с датчиком, так что, если планируете использовать этот датчик подключая к аналоговому входу, плата не имеет большого смысла. Если нет желания использовать контроллер, то можно использовать цифровой выход, порог срабатывания настраивается потенциометром на плате. Рекомендуемая продавцом схема подключения при использовании цифрового выхода:
При использовании цифрового входа:
Соберем небольшой макет:
Arduino Nano я использовал тут как источник питания, не загружая программу. Цифровой выход подключил к светодиоду. Забавно что светодиоды на плате красный и зеленый горят при любом положении потенциометра и влажности среды датчика, единственное при срабатывании порога, зеленый светит чуть слабже:
Выставив порог получаем, что при достижении заданной влажности на цифровом выходе 0, при недостатки влажности напряжение питания:
Ну раз уж у нас в руках контроллер, то напишем программу для проверки работы аналогового выхода. Аналоговый выход датчика подключим к выводу А1, а светодиод к выводу D9 Arduino Nano.
const int analogInPin = A1; // сенсор
const int analogOutPin = 9; // Вывод на светодиод
int sensorValue = 0; // считанное значение с сенсора
int outputValue = 0; // значение выдаваемое на ШИМ вывод со светодиодом
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
// считываем значение сенсора
sensorValue = analogRead(analogInPin);
// переводим диапазон возможных значений сесора (400-1023 - установлено экспериметально)
// в диапазон ШИМ вывода 0-255
outputValue = map(sensorValue, 400, 1023, 0, 255);
// включаем светодиод на заданную яркость
analogWrite(analogOutPin, outputValue);
// выводим наши цифры
Serial.print("sensor = ");
Serial.print(sensorValue);
Serial.print("\t output = ");
Serial.println(outputValue);
// задержка
delay(2);
}
Весь код я прокомментировал, яркость светодиода обратно-пропорциональна влажности детектируемой сенсором. Если необходимо чем-то управлять, то достаточно сравнить полученное значение с определенным экспериментально порогом и, например, включить реле. Единственное, рекомендую обработать несколько значений и использовать среднее для сравнения с порогом, так возможны случайные всплески или спады.
Погружаем датчик и видим:
Вывод контроллера:
Если вынуть то вывод контроллера изменится:
Видео работы данной тестовой сборки:
В целом, датчик мне понравился, производит впечатление устойчивого к воздействию внешней среды, так ли это - покажет время.
Данный датчик не может использоваться как точный показатель влажности (как впрочем и все аналогичные), основным его применением, является определение порога и анализ динамики.
Если будет интересно, продолжу писать про свои дачные поделки.
Спасибо всем, кто дочитал этот обзор до конца, надеюсь кому-то данная информация окажется полезной. Всем полного контроля над влажностью почвы и добра!
Буквально десять лет назад датчики влажности воздуха для вентиляторов могли позволить себе единицы. Цены были действительно дикими. Но в настоящее время ситуация несколько изменилась. Это вполне доступное для каждого устройство.
Для чего оно нужно, спросите вы? Всё просто - для удаления излишней влаги из помещения. Наиболее актуально данное решение для ванной комнаты и санузла, где обычно бывает довольно сыро, и естественной вентиляции недостаточно. Давайте поговорим обо всём более подробно.
Выбор гигрометра
Важно сделать хороший выбор. Для этого необходимо понимать, что датчики влажности воздуха должны соответствовать ряду требований. Самое главное - точность. От того, насколько чувствительным будет элемент, зависит его правильная работа, но это еще далеко не всё. Важно приобрести взаимозаменяемый элемент, то есть тот, который можно будет без проблем снять в случае поломки и установить другой без выполнения дополнительных монтажных работ. В принципе, датчик не должен быть уязвим к конденсату, а также к вредному химическому воздействию.
К второстепенным параметрам относят стоимость и размеры устройства. Перед покупкой не забывайте узнавать о ценах на калибровку гигрометра, так как нередко датчик влажности воздуха для вентиляции может стоить дешевле, нежели его установка и настройка. А сейчас давайте рассмотрим основные виды гигрометров.
Емкостные датчики
Устройство представляет собой конденсатор с воздушным зазором. Суть заключается в том, что воздуха напрямую зависит от его влажности. Когда меняется количество водяных паров в воздухе, меняется и емкость конденсатора. Такого рода и влажности воздуха может иметь более сложную конструкцию. В этом случае воздушный зазор заменяется диэлектриком. Это несколько увеличивает точность устройства. Недостаток такого решения заключается в том, что при влажности ниже 0,5% прибор неточен. Но так как в быту такого показателя добиться практически невозможно, для нас это не является существенным минусом.
Особенно популярны тонкопленочные гигрометры, которые имеют в своем составе несколько датчиков температуры, нужных для термокомпенсации. Допускается отклонение не более чем на 2% при диапазоне в 5-95% относительной влажности.
Резистивные гигрометры
Такого рода датчики основаны на фиксации изменения влажности гигроскопической среды. В качестве гигроскопического элемента могут быть использованы специальные подложки, полимеры и т.п. В стандартном исполнении резистивный датчик температуры и влажности воздуха состоит из подложки, на которую с помощью фоторезистора накладывают два электрода. Дальше проводящим полимером накрывают подложку.
Время срабатывания устройства составляет от 10 до 30 секунд, чего вполне достаточно для ванной комнаты. Неоспоримое преимущество - взаимозаменяемость. Кроме того, подобные датчики практически не нуждаются в калибровке. Средний показатель срока службы составляет примерно 5 лет. Но эта цифра значительно снижается при воздействии на датчик химических паров, масел и т.п. В принципе, это хорошее решение для эксплуатации в бытовых условиях.
Теплопроводящие (термисторные) гигрометры
Данный вид датчиков очень сильно отличается по принципу действия от предыдущих вариантов. Суть заключается в том, что есть несколько термисторов, которые согласованы между собой и смонтированы по мостовой схеме. Так, напряжение на выходе прямо пропорционально относительной влажности воздуха.
Поскольку один термистор изолирован, а второй открыт, время прохождения тока в них разное. Теплоотдача герметичного термистора в разы больше, чем открытого. Это достигается путем использования в качестве изолятора сухого азота. Благодаря тому, что тепло создает различные температуры, термисторы имеют различное сопротивление. Разница данного показателя и характеризует относительную влажность.
Стоит заметить, что датчики относительной влажности воздуха такого типа чаще всего применяют в сушильных агрегатах, микроволновках и другом бытовом и промышленном оборудовании. Помимо описанных нами гигрометров существуют датчики но они очень дорогостоящие и нашли свое применение в сборе метеорологических данных.
Датчик влажности воздуха цифровой: преимущества и недостатки
Преимущества электронного варианта заключаются в том, что мы приобретаем небольшой выносной дисплей. Его присоединяем к нашему датчику. Получаемая информация выводится на экран. Но если простейший влажности воздуха своими руками изготовить не проблема, то с электронным вариантом всё куда сложнее. Дело в том, что цифровое оборудование нуждается в точной калибровке, поэтому придется вызывать специалиста для монтажа. Кроме того, имеется возможность установить таймер, который будет работать по заданной программе.
Еще стоит сказать о том, что электронные гигрометры могут быть оборудованы датчиком движения. Последний работает следующим образом: когда в ванную кто-то входит, вентилятор включается автоматически, когда никого нет, устройство не работает. В принципе, преимуществ у такого решения очень много, но датчик влажности воздуха своими руками электронного типа изготовить сложно. Еще один существенный минус - отсутствие вентиляции при
Увлажнитель воздуха с датчиком влажности
Принцип работы увлажнителя заключается в том, что при понижении количества водяных паров в воздухе ниже определённого порога включается распылитель. Это решение реализовано через смонтированный датчик влажности. Чаще всего он емкостной или электронный с отклонением в 2%. Если раньше нам нужно было понизить влажность, для чего использовался тот же датчик влажности и вентилятор, то в этом случае необходимо увеличивать показатель.
Наиболее популярным решением являются холодные увлажнители. Принцип действия таких устройств носит следующий характер. Через увлажнительный картридж вентилятор прогоняет воздух, который распыляется через специальную насадку. Такие агрегаты имеют в своем составе электронный чувствительный элемент, который сигнализирует о том, когда нужно очередное распыление.
Имеется возможность автоматической работы в обход гигрометра. Принцип заключается в том, что на таймере устанавливается периодичность распыления. В этом случае нет необходимости устанавливать датчики относительной влажности воздуха, что значительно уменьшает стоимость увлажнителя.
Гигрометр - это необходимость для ванной комнаты
В настоящее время есть всего несколько способов поддержания оптимальной влажности в помещении. Один из них - увлажнитель. Но если, к примеру, в спальне и нужен более влажный воздух, то в ванной следует только понижать этот параметр путем отвода излишней влаги в вентиляцию. Суть заключается в том, что когда влаги много, устройство работает, когда мало - не работает.
Доступны два режима: автоматический (агрегат включается сам, когда срабатывает датчик) и ручной (функционирование по таймеру после ручного запуска в течение 2-30 минут). Такой датчик измерения влажности воздуха позволяет регулировать скорость вращения вентилятора, которая напрямую зависит от влажности. Чем она выше, тем кулер работает быстрее, и наоборот. Это хорошее решение, если в комнате плохая естественная вентиляция, и вода надолго задерживается. Есть масса климатических компаний, выпускающих качественные гигрометры. Давайте рассмотрим несколько моделей.
Soler&Palau Silent 100 CHZ
Датчик влажности от данного мирового производителя характеризуется большой стабильностью и хорошим ресурсом работы, который достигает 30 тыс. часов при нормальной эксплуатации. Преимуществом такого решения является то, что могут быть установлены в любом положении, что иногда крайне необходимо.
Корпус изделия защищен от попадания влаги внутрь, что способствует более стабильной и длительной работе устройства. Вентилятор оснащается довольно мощным электродвигателем с обратным клапаном, что обеспечивает хороший отток влажного воздуха. Включение устройства выполняется в автоматическом режиме через электронный датчик. Все элементы надежно защищены от конденсата, поэтому фактический срок службы практически не отличается от указанного в инструкции. Стоимость данного агрегата колеблется в районе 6-7 тысяч рублей.
ОбзорMaico ECA Piano H
Продукция немецкой компании Maico славится точностью и безотказностью работы. Такой вентилятор с датчиком влажности стоит немало. Это обусловлено тем, что корпус выполнен из ударопрочного пластика, электродвигатель оснащен системой защиты от перегрузок и скопления конденсата. Мощный вентилятор наряду с высокоточным датчиком влажности обеспечивает надежный отток воздуха из помещения.
Можно с уверенностью говорить о том, что Maico ECA Piano H подойдет для эксплуатации как в небольшом складском помещении или санузле, так и в офисе или общем душе. Стоит обратить ваше внимание на то, что датчик влажности воздуха для вентилятора в данном устройстве реагирует на изменение относительной влажности на 1-2%. В принципе, это отличное решение за хорошие деньги. Стоимость устройства составляет 16 000 рублей.
Какова цена хорошего датчика влажности?
Можно с уверенностью говорить о том, что в настоящее время существует огромный выбор гигрометров. Некоторые датчики влажности воздуха подходят только для промышленного использования, другие же - только для бытовой эксплуатации. Так, расценки на простейшие бытовые приборы начинаются с 4 тысяч рублей. За эти деньги не стоит рассчитывать на высокоточные гигрометры. Как правило, это простейшие емкостные датчики с ресурсом работы не более 10 тысяч часов.
Модели среднего ценового диапазона, такие, как Elicent ELEGANCE, обойдутся примерно в 8-10 тысяч рублей. Взамен вы получите агрегат с ресурсом работы примерно в 30 тысяч часов.
Датчики с вентиляторами высокого ценового диапазона стоимостью примерно в 20-30 тысяч рублей - это эксклюзивные решения, которые подходят под любой дизайн помещения. Кроме того, подобные устройства имеют регулятор мощности, поэтому подойдут как для больших, так и маленьких помещений.
Несколько важных моментов
Конечно, нельзя не отметить, что далеко не всегда рационально устанавливать в ванную комнату датчики влажности воздуха. Обусловлено это тем, что устройство будет выкачивать влажный воздух и тем самым охлаждать помещение. В указанном случае логично было бы обеспечить хорошую приточную вентиляцию. Для этого можно сделать решетку в дверном полотне, чего будет вполне достаточно. Чтобы не заболеть, можно несколько изменить схему и сделать так, чтобы вентилятор работал только тогда, когда в помещении никого нет. Но в этом случае не будет срабатывать таймер на агрегате.
В принципе, цифровой датчик температуры и влажности рационально устанавливать в овощехранилищах и подвалах, где есть необходимость поддерживать влажность и температуру на определённом уровне.
Заключение
Вы узнали довольно много полезной информации о том, что такое датчик влажности воздуха. Цена на подобное оборудование может различаться в зависимости от мощности, функциональности, габаритов и других параметров. Такая покупка - не из дешевых, поэтому для начала оцените, насколько вам нужен описанный прибор. Если в ванной или санузле начал появляться грибок из-за повышенной влаги и обычная вентиляция не помогает, гигрометр, смонтированный на вентилятор, будет очень полезен. В некоторых случаях проблема решается вентилятором с электрическим приводом, который необходимо включать и выключать вручную. Это намного дешевле и почти ничем не хуже.
Многие современные импортные стиральные машины оборудованы сигнализаторами подтекания воды из них. Устаревшие или более дешевые модели стиральных машин такой сервисной функции не имеют. К сожалению, некоторые их владельцы уже на собственном опыте знают, что такое "потоп" и "сколько это будет стоить". Чтобы не испытать это чувство, можно заранее воспользоваться материалами статьи.
Схема простейшего сигнализатора повышения влажности приведена на рис. 1. Она контролирует состояние датчика влажности (сенсора), который подключается к контактам К1 "SENSOR". Конструкция датчика может быть самой различной.
Все зависит от возможностей его изготовителя. В простейшем случае достаточно воспользоваться "печатной" платой, на которой имеются два проводника, расположенные на удалении 0,5...1,5 мм друг от друга. Для повышения эффективности работы такого датчика при минимальных его размерах можно сделать проводники в виде спирали. Это позволит увеличить "зону взаимодействия" проводников без значительного увеличения габаритов датчика.
На микросхеме интегрального таймера IC1 типа NE555 выполнен моностабильный генератор импульсов. Собственная частота генератора определяется номиналами резисторов R1, R2 и конденсатора С1.
К выходу схемы (КЗ "OUT- REPRO") подключается любой электромагнитный или динамический излучатель. Для исключения перегрузки микросхемы по выходу необходимо, чтобы его сопротивление при напряжении питания микросхемы 9 В было более 50 Ом. Можно воспользоваться и малогабаритным пьезоизлучателем. При этом его надо будет зашунтировать резистором сопротивлением 2...20 кОм. В качестве конденсатора С2 при этом достаточно будет использовать неполярный керамический конденсатор емкостью до 0,22...0,68 мкФ или вообще заменить конденсатор С2 ... перемычкой. Смелее экспериментируйте!
При сухом датчике влажности транзистор Т1 будет в непроводящем состоянии, напряжение питания на микросхему IC1 не подается и она обесточена. Если влажность в месте расположения датчика "SENSOR" повысится, то транзистор Т1 получит смещение базового перехода и отопрется. Микросхема IC1 получит питание и начнет генерировать электрические сигналы звукового диапазона частот. "Зазвучит" излучатель, сигнализируя о протечке воды в месте установки датчика.
Для повышения чувствительности работы схемы целесообразно в качестве Т1 использовать транзисторы с большим коэффициентом усиления, например, ВС549С или отечественные КТ3102Е.
Схема рис. 1 очень простая и типовая. Казалось бы, что в ней еще усовершенствовать? Действительно, начинающие радиолюбители могут повторять ее. Собственно, на них она и была рассчитана. Более любознательные читатели могут задаться вопросом рациональности предлагаемого в схеме рис. 1 способа включения/выключения генерации микросхемы электронного таймера серии 555. Из алгоритма работы этих микросхем известно, что в зависимости от напряжения на выводе 4 таймер может находиться в рабочем или пассивном (заторможенном) состоянии. Так, если на вывод 4 подано напряжение менее 0,4 В, то на выходе таймера (независимо от сигналов на других его входах) устанавливается напряжение низкого уровня. Этот режим называется пассивным.
Если напряжение на выводе 4 превышает 1 В, то цепь блокировки работы таймера автоматически выключается и не влияет на последующую работу таймера. Это активный режим. Микросхема может работать как моностабильный генератор в данном случае. Ток управления микросхемой по выводу 4 очень мал и не превышает 0,2 мА. Это позволяет изменить схему управления ее работой. Дело в том, что с повышением влажности в области датчика "SENSOR" сопротивление самого датчика меняется не скачкообразно, а постепенно. Примерно так же постепенно будет уменьшаться и сопротивление перехода эмиттер-коллектор транзистора Т1. Возрастает напряжение питания микросхемы IC1. Примерно при 3...4 В она начинает генерировать, но громкость звука в громкоговорителе "REPRO" будет очень слабой. По мере повышения влажности в зоне датчика громкость возрастает.
Целесообразнее постараться придать сигнализатору влажности релейные свойства - сигнал тревоги должен быть достаточно сильным уже при минимально допустимом уровне контролируемого параметра (влажности). Для этого, вероятно, достаточно вывод 8 (+Vcc) микросхемы IC1 и резистор R1 подключить непосредственно к выходу выключателя питания S1. Вывод 4 этой микросхемы соединяют с эмиттером транзистора Т1 и дополнительным резистором R3. Второй конец этого резистора должен быть соединен с минусом питания микросхемы - рис. 2.
Как и ранее, пока датчик влажности сух, транзистор Т1 находится в непроводящем состоянии. Тока эмиттера транзистора и падения напряжения на резисторе R3 нет. Таймер "заторможен" по выводу 4.
При повышении влажности транзистор Т1 отпирается, ток эмиттера(коллектора)создает падение напряжения на резисторе R3. Как только на этом резисторе будет более 0,4...1 В, таймер разблокируется и начинает генерировать импульсы. Релейный режим управления работой генератора НЧ при линейном изменении сопротивления датчика влажности достигнут.
В заключение хотелось бы высказать предположения в выборе типа транзистора Т1 и номинала резистора R3. Поскольку ток таймера 555 по выводу 4 может быть очень мал (менее 0,5 мА), то зададимся током коллектора этого транзистора, например, 2 мА. Значит, при напряжении питания схемы 9 В сопротивление R3 может быть 4,3 кОм.
Получение столь небольшого тока через транзистор Т1, вероятно, возможно и при не столь уж и большом коэффициенте его усиления. А это допускает применение в качестве Т1 любых типов маломощных транзисторов без их подбора. Возможно, целесообразно выполнить эмиттерную нагрузку транзистора Т1 в виде цепочки из двух резисторов (R3 и R4) - рис. 3. Это дополнительно облегчит настройку схемы.
Литература:
1.
Poplachove cidlo vlhoctf // Amaterske RADIO. 2009. №12. S.3.
2.
B.H. Вениаминов, O.H. Лебедев, А.И. Мирошниченко. Микросхемы и их применение // М.: Издательство "Радио и связь". 1989. С.81 -82.
- Индейка тушеная в мультиварке: пикантная, с овощами, в сметане, со сливками и грецкими орехами
- Типы речи: описание, повествование и рассуждение
- мученицы татианы. Московская церковь св. мученицы татианы Храм мученицы татьяны при мгу расписание
- Милотичи: возвращение русского села Моравов Александр Викторович
- Почему нельзя плакать перед зеркалом
- Рекомендации: чем смазывать пирожки, чтобы были румяные и аппетитные
- Актеры человек паук тетя мэй Тетя мэй в человеке пауке
- Постановка звуков у детей Занятия по постановке звуков к г х
- Критерии подготовки акта о списании автотранспортных средств
- Горбуша в духовке - вкусные и несложные рецепты запеченной рыбы Филе горбуши запеченная с овощами
- Что означает татуировка ящерица
- Расшифровываем натальную карту дома
- От чего помогает тутовник
- Фотоотчет «День рождения Самуила Яковлевича Маршака в группе
- Дыхание при высоком давлении Правильное дыхание при высоком давлении
- Брянский государственный университет им
- Задания для проверки орфографической и пунктуационной грамотности
- Макроэкономический календарь
- Интересные приметы про пауков
- К чему снятся свадебные туфли К чему снятся свадебные туфли на каблуке