Tengo un circuito que mide la humedad del suelo pero no soy capaz de entender cómo funciona. ¿Debemos utilizar placas de cobre o sondas en el circuito? ¿El circuito mide la capacitancia o la resistencia entre las sondas?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
Este no es un gran circuito por varias razones. Se trata de medir la corriente que se escapa entre las dos sondas con una tensión razonablemente constante aplicada. Como referencia, aquí está el circuito de nuevo (esto es lo que estoy respondiendo, incluso si la pregunta se edita más tarde):
El amplificador óptico se utiliza como amplificador inversor. Parece que la intención de mantener la entrada + dos diodos cae por debajo de la alimentación positiva. Debería haber una resistencia desde la parte inferior de los diodos a tierra para garantizar que los diodos estén siempre polarizados hacia delante. Este circuito está confiando en la corriente de polarización de entrada del opamp, lo cual es una mala idea.
Debido a la retroalimentación, el amplificador óptico mantendrá la entrada - a esta tensión de polarización producida por los diodos. Digamos que los diodos caen 600 mV cada uno, por lo que serán 1,2 V por debajo del carril superior, lo que viene a ser 7,8 V aproximadamente. Los 1,2 V aparecen a través de los picos. Más humedad significa más corriente a la misma tensión. Olvídate de R3 ( ¡ponga designadores de componentes en su esquema! ) por ahora. La corriente a través del sensor fluirá a través de la resistencia de retroalimentación, lo que causará un voltaje a través de ella. La salida del amplificador óptico será los 7,8 V de arriba menos el voltaje a través de la resistencia de retroalimentación. Por lo tanto, el medidor leerá más bajo para la humedad alta y más alto para la humedad baja.
En general, este es un circuito bastante cutre. Ya mencioné que el voltaje de referencia depende de que el amplificador óptico tenga una corriente de polarización de entrada suficientemente alta. Esto no funcionará con opamps mejores que tienen una impedancia de entrada mucho más alta. Otros problemas con este circuito es que mantiene la corriente constantemente a través de las sondas, y la corriente sólo va en una dirección. Esto significa que los efectos de la corrosión y el chapado serán asimétricos, y no hay cancelación de ningún efecto de la batería.
He tenido que detectar la humedad antes, y hay formas mucho mejores. Una que he encontrado que funciona muy bien es usar dos pines del microcontrolador que pueden ser cada uno salidas altas o bajas, tener pullup/down débil alto o bajo, o entradas A/D. Con esta configuración puedes tomar 4 lecturas separadas. Uno de los pines siempre es conducido ya sea alto o bajo, y el otro pin es tirado débilmente en la dirección opuesta. Esto le da 4 combinaciones separadas. Combinando la caída de voltaje medida en las 4 lecturas, no se obtiene ninguna corriente continua neta, las compensaciones externas extraviadas se anulan y el efecto de la batería se anula. Además, la corriente total que pasa por las sondas es muy pequeña, ya que sólo hay que conducirlas unas pocas µs en cada lectura. La mayor parte del tiempo las sondas no están siendo conducidas en absoluto, incluso si se toma un conjunto completo de lecturas 10s de veces por segundo y se aplica un poco de filtrado de paso bajo.
SandeepJ
Puntos
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El circuito mide la resistencia del suelo entre las sondas. El tamaño y la forma no importan tanto para una lectura aproximada, así que las puntas o las placas funcionarán. Si quieres intentar calcular la resistividad del suelo, probablemente lo mejor sean dos placas cuadradas.
Con el potenciómetro se puede ajustar la ganancia y fijar el punto cero en el nivel de humedad de referencia que se desee. El circuito es un amplificador diferencial, y funciona amplificando la corriente que pasa entre las sondas. Dado que los diodos proporcionan una caída muy pequeña (tal vez ~150mV más o menos) la entrada no inversora siempre estará a un nivel un poco más bajo que la placa de la sonda, por lo que es este voltaje el que está a través del suelo y la resistencia de 1k.
