Датчик влажности почвы/субстрата.

Pyotr
Offline
Зарегистрирован: 12.03.2014

Делаю датчик, измеряющий влажность, температуру почвы и электропроводность почвенного раствора для применения в теплице (почва, торф, перлит, минвата) или в открытом грунте.
Датчик представляет из себя герметичный корпус с выступающими 2-3 электродами 7-8 см из нержавейки, в одном из которых (трубка с глухим концом, отрезанная от датчика) располагается миниатюрный NTC термистор.
Сопротивление между электродами и температуру измерить нет проблем. Но величина сопротивления зависит от температуры, влажности и концентрации солей в почве и по ней нельзя судить о влажности последней. 
Нужно знать диэлектрическую проницаемость между электродами, которая напрямую и достаточно сильно зависит от объёмного содержания воды в почве. По сути нужно измерить ёмкость между электродами, которая будет в диапазоне единиц пФ -- десятков пФ. Проблема в том, что параллельно этой ёмкости "подключен резистор" -- активное сопротивление почвы величина которого меняется от десятков Ом до единиц кОм. Получается цепь из параллельно включенных R и C.
Измерения нужно проводить только на переменном токе. При таких номиналах нужна частота десятки - сотни мГц, чтобы увидеть фазовый сдвиг между током и напряжением (и причем тут дуня:)), и всёже у кого какие соображения на этот счёт?  

Олег М.
Олег М. аватар
Offline
Зарегистрирован: 22.11.2015

Спасибо за ссылку.
С идеей измерять емкость на МГц/ГГЦ знаком и согласен.
Только слишком много проблем с воспроизводимостью в разных почвах.
СВЧ техника сейчас тоже очень махонькая бывает.
Проблемы маленьких датчиков в том, что они измеряют локальную влажность вокруг себя.
Круче бы было измерять влажность на каком-то "большом" пространстве типа 1м*1м.

А вот такой способ было бы вааще круто реализовать: http://news.rambler.ru/science/31623324/

 

Олег М.
Олег М. аватар
Offline
Зарегистрирован: 22.11.2015

Pyotr пишет:

... skip...
Измерения нужно проводить только на переменном токе. При таких номиналах нужна частота десятки - сотни мГц, чтобы увидеть фазовый сдвиг между током и напряжением (и причем тут дуня:)), и всёже у кого какие соображения на этот счёт?  

Сбил ты меня измерением емкости.
Можно ведь по другому "... увидеть фазовый сдвиг между током и напряжением..."
У меня есть КСВ-метр (1.00~19.9) на 100-500 МГц, несколько антенн на 145/430 МГц.
Просохнет земля-попробую что-нибудь им увидеть.
В него, правда, нужно не менее 5 Вт качать, но для проверки идеи подойдет.

Как то так...
 

 

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

Pyotr пишет:
...По сути нужно измерить ёмкость между электродами, которая будет в диапазоне единиц пФ -- десятков пФ. Проблема в том, что параллельно этой ёмкости "подключен резистор" -- активное сопротивление почвы величина которого меняется от десятков Ом до единиц кОм. ....

Изолировать электроды датчика, и снять вопрос  с параллельным резистором.