EPCB - Điện tử và IoT | Cảm biến công nghiệp

Các cảm biến độ ẩm đất được sử dụng phổ biến nhất trên thị trường là cảm biến độ ẩm đất tdr và cảm biến độ ẩm đất fdr.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến độ ẩm đất FDR

FDR đề cập đến phản xạ miền tần số, sử dụng nguyên lý xung điện từ. Hằng số điện môi biểu kiến (ε) của đất được đo theo tần số của sóng điện từ lan truyền trong môi trường để thu được hàm lượng nước thể tích của đất (θv). Nguyên tắc đo, cài đặt hệ thống, phương pháp đo và ứng dụng hệ thống FDR trong giám sát liên tục độ ẩm của đất được sử dụng và kết quả đo thực tế được hiệu chỉnh, có thể được sử dụng làm tham chiếu cho việc hiệu chỉnh FDR.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến độ ẩm đất TDR

TDR đề cập đến độ phản xạ miền thời gian, là nguyên tắc phổ biến để phát hiện nhanh độ ẩm của đất. Nguyên tắc là dạng sóng trên đường truyền không khớp sẽ phản xạ. Dạng sóng tại bất kỳ điểm nào trên đường truyền là sự chồng chất của dạng sóng ban đầu và dạng sóng phản xạ. Thời gian đáp ứng của thiết bị nguyên tắc TDR là khoảng 10-20 giây, thích hợp cho đo lường di động và giám sát điểm cố định.

Thêm mô tả cảm biến độ ẩm của đất

2. Đầu ra của cảm biến độ ẩm đất là gì?

• Đầu dò được cấp nguồn bởi nguồn điện DC 4,5 ~ 30V và tín hiệu đầu ra là giao thức RS485 modbus tiêu chuẩn.
• Đầu dò được cung cấp bởi nguồn điện 10 ~ 30V DC và tín hiệu đầu ra có thể là 4-20ma, 0-5v, 0-10v.
• Đầu dò được cấp nguồn bằng pin lithium DC 3.6V và có thể xuất không dây, chẳng hạn như đầu ra lora.

3. Làm thế nào để hiệu chỉnh một cảm biến độ ẩm đất?

Cách đáng tin cậy nhất để hiệu chuẩn bất kỳ loại cảm biến nào là so sánh nó với một thiết bị hiệu suất tốt đã biết trong điều kiện độ ẩm thực tế. Độ ẩm tương đối trong khoảng 50 đến 90% thường được tìm thấy trong khoảng giữa trưa và nửa đêm vào mùa hè, và các phương pháp khác, chẳng hạn như phun nước liên tục trong phòng tắm dân dụng, có thể được sử dụng trong phạm vi hỗn hợp cao và độ ẩm tương đối dưới đây 50% đôi khi có thể thu được trong buồng sưởi trung tâm, hoặc có thể được sản xuất nhân tạo trong nhà bằng lò sưởi điện. Độ ẩm tương đối trong phòng thường là 60% ở 20 ° C. Khi tăng nhiệt độ lên 32 ° C, độ ẩm tương đối có thể giảm xuống 30%. Dụng cụ tốt nhất để tham khảo độ ẩm là máy đo psychrometers và máy đo điểm sương. Máy đo điểm sương có nhiệt kế được hiệu chuẩn chính xác, chính xác như đo nhiệt độ không khí nên sẽ cho giá trị độ ẩm đáng tin cậy.

4. Làm thế nào để cài đặt một cảm biến độ ẩm đất tự động?

5. Làm thế nào để đọc một cảm biến độ ẩm đất tdr?

Cảm biến độ ẩm đất tdr của chúng tôi có hai phương pháp đọc:

1. Ghi dữ liệu cảm biến độ ẩm đất, thuận tiện cho khách hàng mang theo và sử dụng. Chúng tôi đã phát triển phần mềm ghi dữ liệu độ ẩm của đất, kết nối cảm biến độ ẩm của đất với máy tính có thể hiển thị độ ẩm của đất trong thời gian thực. Nó cũng có chức năng lưu trữ dữ liệu và xuất dữ liệu.

2. Nền tảng đám mây miễn phí, cho người dùng có địa điểm đo cố định và nhiều điểm đo có thể xem dữ liệu bằng cách tải dữ liệu lên nền tảng đám mây miễn phí do công ty chúng tôi cung cấp, có thể xem theo thời gian thực trên cả máy tính và điện thoại di động .
 

6. Cảm biến độ ẩm đất nào tốt nhất?

Hiện nay trên trường có rất nhiều phương pháp đo độ ẩm của đất, các biến đo độ ẩm của đất cũng khác nhau.

Ví dụ: Time Domain Reflectometry (TDR), Plaster Method, Infrared Remote Sensing Method, Frequency Domain Reflectance Method/Frequency Domain Method (FDR/FD Method), Titration Method, Capacitance Method, Resistance Method, Microwave Method, Neutron Method, Karl Fischer Method, Y-ray method and nuclear magnetic resonance method.

Cảm biến ẩm đất fdr và ẩm đất biến độ cảm biến là hai loại biến đất cảm biến được sử dụng rộng rãi với độ chính xác tốt nhất.

Danh sách các cảm biến nông nghiệp thông minh

7. Cảm biến đo đất là gì?

Cảm biến độ ẩm của đất đo hoặc ước tính lượng nước trong đất. Theo độ ẩm tương đối của đất, chúng ta có thể biết được độ ẩm của đất và lượng nước có thể được giữ lại, có giá trị tham khảo trong tưới tiêu. Độ ẩm của đất ảnh hưởng đến khí hậu cánh đồng, độ thoáng khí của đất và sự phân hủy chất dinh dưỡng, là một trong những điều kiện quan trọng cho hoạt động của vi sinh vật trong đất và sự sinh trưởng, phát triển của cây trồng. Các cảm biến này có thể là cảm biến độ ẩm đất cầm tay, cảm biến độ ẩm đất điện tử, cảm biến đất kỹ thuật số, hoặc cảm biến đất thông minh không dây. Cảm biến độ ẩm đất cố định được lắp đặt tại điểm đo để theo dõi lâu dài, trong khi cảm biến độ ẩm đất cầm tay có thể di chuyển theo ý muốn để đo độ ẩm đất ở nhiều vị trí.

cảm biến độ ẩm đất cho nhà kính

8. Cảm biến độ ẩm của đất có thể bao phủ bao nhiêu diện tích?

Nó phụ thuộc vào cảm biến. Hầu hết các cảm biến có thể bao phủ diện tích từ 1 đến 2 mẫu và một số cảm biến có thể bao phủ nhiều hơn. Nó được phát hiện gián tiếp từ các giá trị điện trở, neutron và điện môi, sau đó được hiệu chỉnh theo thang đo để tìm ra độ ẩm. Nó cũng phụ thuộc vào thời tiết và nhiệt độ môi trường xung quanh khu vực. Chiều dài của ba đầu dò của cảm biến độ ẩm đất tiêu chuẩn là 7cm, và phạm vi độ ẩm đo được tốt nhất là độ ẩm trung bình của một hình trụ có đường kính 7cm và cao 7cm (chiều dài đầu dò) đặt tâm của đầu dò ở giữa.

9. Loại dữ liệu nào chúng ta có thể lấy từ cảm biến độ ẩm của đất?

Cảm biến điện từ thường dùng là cảm biến điện dung hoặc cảm biến phản xạ miền tần số (FDR) và cảm biến phản xạ miền thời gian (TDR). Các cảm biến này gián tiếp đo VWC dựa trên các đặc tính điện môi và điện của môi trường đất (khả năng cho phép thể tích đất hoặc khả năng cho phép của đất).

10. Làm thế nào để làm cho cảm biến độ ẩm của đất tồn tại lâu hơn

1. Chèn cảm biến theo phương thẳng đứng: Đưa cảm biến theo phương thẳng đứng 90 độ vào đất cần thử nghiệm. Không lắc cảm biến khi lắp vào để tránh đầu dò cảm biến bị cong và làm hỏng đầu dò.

2. Chèn ngang nhiều cảm biến: Đưa song song các cảm biến vào đất cần kiểm tra. Phương pháp này được sử dụng để phát hiện độ ẩm của đất nhiều lớp. Không lắc cảm biến khi lắp vào để tránh làm cong đầu dò cảm biến và làm hỏng kim thép.

3. Khi bạn cảm thấy có vón cục hoặc vật thể lạ trong đất thử nghiệm, vui lòng chọn lại vị trí của đất thử nghiệm, hoặc loại bỏ các cục đất hiện tại, sau đó tiếp tục thử nghiệm.

4. Khi bảo quản cảm biến đất, hãy lau sạch ba kim thép không gỉ bằng khăn giấy khô, phủ bọt lên và bảo quản trong môi trường khô ráo ở 0-60 ° C.

11. Độ sâu của đất trong cảm biến độ ẩm của đất có nghĩa là gì?

Đối với các độ sâu đất khác nhau thì hàm lượng nước cũng khác nhau nên giá trị đo bằng cảm biến độ ẩm của đất cũng khác nhau. Cảm biến độ ẩm của đất có thể được chôn trong đất để đo, vì vậy bạn có thể chọn độ sâu đất phù hợp để đo. Nó thay đổi tùy theo loại cây và kết cấu của đất. Nếu cây mọc ở đất khô hoặc vùng đồi núi, rễ thẳng đứng có thể sâu tới 12 mét. Đối với một số loại rau, rễ ăn sâu vào đất khoảng 1m. Độ sâu đo nước tốt nhất cho cây trồng thông thường là 5-9 cm.

12. Làm thế nào để đo dung tích hiện trường bằng cảm biến độ ẩm đất?

Trong những năm gần đây, cảm biến độ ẩm của đất đã được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống tưới tự động. Là đầu cuối giám sát của hệ thống tưới tự động, một số điểm đo cảm biến có thể được thiết lập trên cánh đồng để theo dõi độ ẩm của cánh đồng. Người dùng đặt hướng dẫn cho bộ thu thập dữ liệu bằng cách đăng nhập vào nền tảng tưới tiêu nông nghiệp. Khi giá trị độ ẩm của đất do bộ thu thập thấp hơn giá trị cài đặt, bộ thu thập dữ liệu có thể gửi tín hiệu đến bộ điều khiển của hệ thống tưới để điều khiển việc mở van nước để tưới. Khi giá trị độ ẩm của đất do bộ thu gom cao hơn giá trị độ ẩm tối đa do người sử dụng cài đặt, bộ thu sẽ gửi tín hiệu đến bộ điều khiển để điều khiển van nước đóng lại. Bằng cách này, việc tưới tiêu trên cánh đồng được điều khiển tự động. Nó không chỉ có thể thực hiện tưới tiêu khoa học mà còn tiết kiệm tài nguyên nước.

Cảm biến độ ẩm của đất cho hệ thống tưới tiêu tự động

13. Lắp đặt cảm biến độ ẩm đất giá bao nhiêu?

Quá trình lắp đặt cảm biến độ ẩm đất của chúng tôi rất đơn giản, không cần nhờ đến các chuyên gia lắp đặt, tiết kiệm chi phí thuê nhân công của bạn. Nói chung, chi phí lắp đặt cảm biến phụ thuộc vào diện tích của vị trí đo và chức năng thực hiện. Bạn cần xác định xem tại vị trí đo cần lắp đặt bao nhiêu cảm biến độ ẩm của đất? Có bao nhiêu cảm biến phù hợp với một bộ thu thập dữ liệu? Đường kết nối giữa các cảm biến dài bao nhiêu? Tôi có cần kết hợp các bộ điều khiển khác để thực hiện một số chức năng điều khiển tự động không? Sau khi làm rõ những vấn đề này, bạn có thể có được chi tiêu chính xác.

14. Làm thế nào để cảm biến độ ẩm của đất tiết kiệm tài nguyên?

Cảm biến độ ẩm của đất có thể được chôn trực tiếp trong đất để đo độ ẩm của vùng rễ. Với hệ thống tưới tự động có thể tiến hành tưới tự động, tiết kiệm nguồn nước. Bạn có thể ngồi trước máy tính vừa nhâm nhi cà phê vừa kiểm soát độ ẩm của đất trong vườn. Giá của cảm biến độ ẩm của đất là khoảng 35 đô la Mỹ, với khoảng cách lắp đặt trong bán kính 20 mét. Nó có thể hoạt động hơn 3 năm trong môi trường bình thường. Tiết kiệm chi phí lớn. Bạn cũng không cần phải đến trang trại để kiểm tra điều kiện đất đai vào mùa hè nóng nực hoặc nắng nóng như thiêu đốt.

15. Làm thế nào để một cảm biến độ ẩm của đất ngăn chặn sự bão hòa?

Nguyên lý của cảm biến độ ẩm của đất là sử dụng hai điện cực để đo điện trở trong đất. Nhiều nước trong đất hơn sẽ làm giảm điện trở, vì dòng điện có thể đi qua nước dễ dàng hơn, do đó, tránh ngâm cảm biến độ ẩm của đất trong dung dịch nước. Cảm biến độ ẩm của đất đo hàm lượng nước trong đất, vì vậy nó không thể được sử dụng trực tiếp để đo hàm lượng nước của dung dịch nuôi cấy thực vật.

16. Làm thế nào nó hoạt động của cảm biến độ ẩm đất điện dung?

Cảm biến độ ẩm đất điện dung là một dụng cụ thường được sử dụng trong cảm biến độ ẩm đất. Nó sử dụng một tụ điện nhạy cảm với độ ẩm phân tử cao làm phần tử cảm biến độ ẩm cơ bản và sử dụng một chip đơn để xử lý và truyền từ xa các kết quả đo. Nó chủ yếu bao gồm hai phần, một tụ điện nhạy cảm với độ ẩm và một mạch chuyển đổi. Vật liệu nhạy cảm với độ ẩm là một polyme phân tử cao có hằng số điện môi thay đổi theo độ ẩm tương đối của môi trường. Khi độ ẩm môi trường thay đổi, điện dung của cảm biến độ ẩm thay đổi. Khi độ ẩm tương đối tăng, điện dung nhạy cảm với độ ẩm cũng tăng, và ngược lại (điện dung thường từ 48 đến 56 pf). Mạch chuyển đổi của cảm biến chuyển đổi sự thay đổi điện dung nhạy cảm với độ ẩm thành sự thay đổi điện áp, tương ứng với sự thay đổi độ ẩm tương đối từ 0 đến 100% RH và đầu ra của cảm biến thay đổi tuyến tính từ 0 đến 1v.

17. Làm thế nào để chọn thiết bị cảm biến độ ẩm đất tốt nhất?

1. Cảm biến độ ẩm đất thường sử dụng ngoài trời nên quy trình sản xuất nghiêm ngặt cần tiến hành xử lý chống thấm, chống bụi trên toàn bộ thân máy để đảm bảo linh kiện theo dõi ổn định. Cấp độ bảo vệ là IP68 để đảm bảo rằng cơ thể không thấm nước và chống ăn mòn.

2. Cảm biến cần đưa đầu dò vào đất để đo, vì vậy yêu cầu đối với đầu dò cũng rất cao. Giống như đầu dò bằng thép không gỉ Austenit 316, nó không gỉ, không nhiễm điện, chống ăn mòn muối và kiềm, và phù hợp với nhiều loại đất khác nhau.

3. Chip cảm biến rất quan trọng để xử lý dữ liệu, vì vậy hãy chú ý đến loại chip cảm biến. Bộ khuếch đại hoạt động chất lượng cao của MCU đảm bảo tiêu thụ điện năng thấp, độ nhạy cao và truyền tín hiệu ổn định của cảm biến.

4. Hiệu suất kín khí. Hệ thống tưới chân không bằng nhựa epoxy mật độ cao được sử dụng giữa đầu dò và cơ thể để ngăn hơi ẩm xâm nhập vào cơ thể ở mức độ lớn, và cảm biến có hiệu suất kín khí cao.

5. Trong quan sát dài hạn, giá trị đo được sau khi tưới hoặc lượng mưa gần với mức thực hơn. Nếu bạn đang thực hiện thử nghiệm nhanh, bạn có thể tưới nước vào đất cần thử nghiệm trước và thực hiện phép đo sau khi nước đã thẩm thấu hoàn toàn. Nếu bạn đo trên bề mặt cứng, trước tiên bạn nên khoan một lỗ (đường kính lỗ nên nhỏ hơn đường kính đầu dò), sau đó chèn đất vào và nén chặt đất trước khi đo.

6. Có nhiều loại cảm biến đất, và cách tốt nhất để lựa chọn là tùy theo nhu cầu của bạn. Ví dụ: nếu bạn chỉ muốn đo độ ẩm đất của cây trồng một cách đơn giản, thì bạn có thể chọn cảm biến độ ẩm đất rẻ nhất. Nếu bạn muốn đo các giá trị nhiệt độ và độ ẩm của các độ sâu đất khác nhau, bạn có thể chọn cảm biến đất nhiều lớp hoặc cảm biến đất nhiều độ sâu. Nếu bạn theo dõi chất dinh dưỡng của đất trong vườn cây ăn quả, bạn có thể chọn cảm biến NPK đất hoặc cảm biến đất 7 trong 1. Nếu bạn muốn đo độ pH của đất, bạn có thể chọn cảm biến pH của đất. Nếu bạn là người làm vườn chuyên nghiệp, bạn có thể chọn thiết bị ghi dữ liệu cảm biến độ ẩm của đất. Ngoài ra, còn có một số thiết bị cảm biến đất khác, chẳng hạn như máy đo độ căng đất, máy kiểm tra NPK đất, v.v.

Cảm biến đo hàm lượng NPK trong đất ES-NPK-01 3 trong 1 ( RS485 Modbus RTU )

Hiểu về NPK trong đất: Giúp cây trồng phát triển tốt hơn

18. Làm thế nào để bảo trì cảm biến độ ẩm của đất?

 Về bảo trì cảm biến độ ẩm đất:

1. Khi sử dụng cảm biến độ ẩm của đất, đầu dò bằng thép không gỉ phải được cắm hoàn toàn vào đất, tránh đá, không làm hỏng kim thép.

2. Vỏ của cảm biến được làm bằng nhựa epoxy đen, vì vậy hãy cố gắng tránh làm hỏng vỏ do nhiệt độ cao hoặc ánh nắng trực tiếp gây ra. Chú ý chống sét khi sử dụng tại hiện trường.

3. Không làm rơi hoặc va đập mạnh vào cảm biến và đầu dò trong khi lắp đặt hoặc cất giữ. Không để dây tín hiệu của cảm biến ở nơi có nhiệt độ cao, độ ẩm cao.

4. Sau khi sử dụng cảm biến độ ẩm của đất, hãy lau sạch đất và hơi ẩm trên đầu dò.

19. Làm thế nào để xây dựng cảm biến độ ẩm của đất?