Sensor de umidade do solo

Muitas vezes, à venda, você pode encontrar esses dispositivos instalados em um vaso de flores e monitorar o nível de umidade do solo, incluindo, se necessário, uma bomba e regar a planta. Graças a este dispositivo, você pode sair de férias com segurança por uma semana, sem medo de que seu amado ficus desapareça. No entanto, o preço desses dispositivos é excessivamente alto, porque o dispositivo é extremamente simples. Então, por que comprar se você pode fazer isso sozinho?

Esquema

Proponho para a montagem um diagrama de um sensor de umidade do solo simples e comprovado, cujo diagrama é mostrado abaixo:

Duas hastes de metal são abaixadas no rim da panela, o que pode ser feito, por exemplo, endireitando o clipe de papel. Eles precisam ficar presos no chão a uma distância de cerca de 2-3 cm um do outro. Quando o solo está seco, ele conduz corrente elétrica fraca, a resistência entre as hastes é muito alta. Quando o solo está úmido - sua condutividade elétrica aumenta significativamente e a resistência entre as hastes diminui, é esse fenômeno que subjaz à operação do circuito.
O resistor de 10 kΩ e a seção do solo entre as hastes formam um divisor de tensão, cuja saída é conectada à entrada inversora do amplificador operacional. I.e. A voltagem depende apenas da umidade do solo. Se você colocar o sensor em solo úmido, a tensão na entrada do amplificador operacional será de aproximadamente 2-3 volts. À medida que a terra seca, essa voltagem aumenta e atinge 9 a 10 volts com a terra completamente seca (valores específicos de voltagem dependem do tipo de solo). A tensão na entrada não inversora do amplificador operacional é definida manualmente por um resistor variável (10 kOhm no circuito, seu valor pode ser alterado dentro de 10-100 kOhm) na faixa de 0 a 12 volts. Usando esse resistor variável, o limite do sensor é definido. O amplificador operacional neste circuito opera como um comparador, isto é, Ele compara as tensões nas entradas inversora e não inversora. Assim que a tensão da entrada inversora exceder a tensão da não inversora, menos energia aparecerá na saída do amplificador operacional, o LED acenderá e o transistor abrirá. O transistor, por sua vez, ativa um relé que controla a bomba de água ou a válvula elétrica. A água começará a fluir para dentro da panela, a terra ficará úmida novamente, sua condutividade elétrica aumentará e o circuito interromperá o fornecimento de água.
A placa de circuito impresso proposta para o artigo foi projetada para usar um amplificador operacional duplo, por exemplo, TL072, RC4558, NE5532 ou outros análogos, metade dos quais não é usada. O transistor no circuito usa baixa ou média potência e estruturas PNP, por exemplo, KT814 podem ser usadas. Sua tarefa é ativar e desativar o relé e, em vez do relé, você pode usar a chave no transistor de efeito de campo, como eu fiz. A tensão de alimentação do circuito é de 12 volts.
Placa de download:

Montagem de um sensor de umidade do solo

Pode acontecer que, quando o solo secar, o relé não ligue claramente, mas primeiro ele comece a estalar rapidamente e somente depois será instalado no estado aberto. Isso sugere que os fios da placa para a panela com a planta captam interferência na rede, o que afeta adversamente a operação do circuito. Nesse caso, não custa substituir os fios por blindados e colocar um capacitor eletrolítico com capacidade de 4,7 a 10 microfarads paralelo ao solo, além da capacitância de 100 nF indicada no diagrama.
Gostei muito da operação do circuito, recomendo para repetição. Foto do dispositivo que eu coletei: