मृदा नमी सेंसर कैलिब्रेशन: 5 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:18

बाजार में कई मिट्टी नमी मीटर हैं जो माली को यह तय करने में मदद करते हैं कि उनके पौधों को कब पानी देना है। दुर्भाग्य से, मुट्ठी भर मिट्टी को हथियाना और रंग और बनावट का निरीक्षण करना उतना ही विश्वसनीय है जितना कि इनमें से कई गैजेट! कुछ जांच आसुत जल में डुबकी लगाने पर "सूखा" भी दर्ज करते हैं। सस्ते DIY मिट्टी नमी सेंसर Ebay या Amazon जैसी जगहों पर आसानी से उपलब्ध हैं। यद्यपि वे मिट्टी की नमी के अनुसार एक संकेत देंगे, सेंसर आउटपुट को फसल की मांगों से संबंधित करना अधिक कठिन है। अपने पौधों को पानी देने का निर्णय लेते समय, वास्तव में यह मायने रखता है कि पौधे के लिए बढ़ते मीडिया से पानी निकालना कितना आसान है। अधिकांश नमी सेंसर मिट्टी में पानी की मात्रा को मापते हैं, बजाय इसके कि पौधे को पानी उपलब्ध है या नहीं। एक टेंसियोमीटर यह मापने का सामान्य तरीका है कि पानी मिट्टी से कितनी अच्छी तरह जुड़ा हुआ है। यह उपकरण बढ़ते मीडिया से पानी को निकालने के लिए आवश्यक दबाव को मापता है, क्षेत्र के काम में इस्तेमाल होने वाले दबाव की सामान्य इकाइयां मिलीबार और केपीए हैं। तुलना के लिए, वायुमंडलीय दबाव लगभग १००० मिलीबार या १०० kPa है। पौधे की विविधता और मिट्टी के प्रकार के आधार पर, जब दबाव लगभग 100 मिलीबार से अधिक हो जाता है, तो पौधे मुरझाना शुरू कर सकते हैं। यह निर्देश एक DIY टेन्सियोमीटर के खिलाफ एक सस्ता और अधिक आसानी से उपलब्ध नमी सेंसर को कैलिब्रेट करने का एक तरीका बताता है। हालांकि यह कागज पर परिणामों की साजिश रचकर मैन्युअल रूप से किया जा सकता है, एक साधारण डेटालॉगर का उपयोग किया जाता है और परिणाम थिंगस्पीक पर पोस्ट किए जाते हैं। इस विधि का उपयोग मिट्टी की नमी सेंसर को आसानी से एक टेन्सियोमीटर संदर्भ में कैलिब्रेट करने के लिए किया जा सकता है ताकि माली सिंचाई करने, पानी बचाने और स्वस्थ फसलों को उगाने के बारे में सूचित निर्णय ले सके।

आपूर्ति:

इस निर्देश के पुर्जे Amazon या Ebay जैसी साइटों को खोजकर आसानी से मिल जाते हैं। सबसे महंगा घटक MPX5010DP प्रेशर सेंसर है जो $ 10 से कम में उपलब्ध है। इस निर्देश में उपयोग किए जाने वाले घटक हैं: कैपेसिटिव मिट्टी नमी सेंसर v1.2ESP32 डेवलपमेंट बोर्डTropf Blumat सिरेमिक प्रोबएनएक्सपी प्रेशर सेंसर MPX5010DP या MPX5100DPरबर स्टॉपर्स6mm OD क्लियर प्लास्टिक ट्यूब2 100K रेसिस्टर्स1 1M रेसिस्टर्स कनेक्टिंग वायर्स कंपोस्ट के साथ प्लांट पॉटउबला हुआ पानीथिंगस्पीक अकाउंटArduino IDE फ्लैश करने के लिए इंटरनेट ESP32A

चरण 1: टेन्सियोमीटर

मृदा टेन्सियोमीटर एक पानी से भरी ट्यूब होती है जिसके एक सिरे पर एक छिद्रपूर्ण सिरेमिक कप और दूसरे पर एक दबाव नापने का यंत्र होता है। सिरेमिक कप के सिरे को मिट्टी में दबा दिया जाता है ताकि कप मिट्टी के निकट संपर्क में रहे। मिट्टी में पानी की मात्रा के आधार पर, पानी टेंसियोमीटर से बाहर निकल जाएगा और ट्यूब में आंतरिक दबाव कम हो जाएगा। दबाव में कमी पानी के लिए मिट्टी की आत्मीयता का एक सीधा उपाय है और इस बात का संकेतक है कि पौधों के लिए पानी निकालना कितना मुश्किल है।

टेन्सियोमीटर पेशेवर उत्पादक के लिए बनाए जाते हैं लेकिन महंगे होते हैं। Tropf-Blumat शौकिया बाजार के लिए एक स्वचालित जल उपकरण का निर्माण करता है जो सिंचाई को नियंत्रित करने के लिए एक सिरेमिक जांच का उपयोग करता है। इन इकाइयों में से एक की जांच का उपयोग केवल कुछ डॉलर की लागत वाले टेन्सियोमीटर बनाने के लिए किया जा सकता है।

पहला काम प्लास्टिक डायाफ्राम को जांच के हरे सिर से अलग करना है। यह हरे रंग के सिर में एक पॉप फिट है, विवेकपूर्ण कटिंग और स्निपिंग दो भागों को अलग कर देगा। एक बार अलग हो जाने पर, डायाफ्राम पाइप में 1 मिमी का छेद ड्रिल करें। प्लास्टिक पाइप दबाव माप के लिए डायाफ्राम के शीर्ष पर पाइप से जुड़ा होता है। ट्यूब के सिरे को उबलते पानी में गर्म करने से प्लास्टिक नरम हो जाएगा जिससे फिटिंग आसान हो जाएगी। वैकल्पिक रूप से, डायाफ्राम के पुनर्चक्रण के बजाय एक पारंपरिक ऊबड़ रबर स्टॉपर का उपयोग किया जा सकता है। यू ट्यूब में समर्थित पानी के स्तंभ की ऊंचाई को मापकर जांच में दबाव को सीधे मापा जा सकता है। समर्थित पानी का प्रत्येक इंच 2.5 मिलीबार दबाव के बराबर है।

उपयोग करने से पहले, सिरेमिक को अच्छी तरह से गीला करने के लिए सिरेमिक जांच को कुछ घंटों के लिए पानी में भिगोना चाहिए। फिर जांच को पानी से भर दिया जाता है और स्टॉपर फिट कर दिया जाता है। जांच के अंदर हवा के बुलबुले बनने से रोकने के लिए उबले हुए पानी का उपयोग करना सबसे अच्छा है। फिर जांच को मजबूती से नम खाद में डाला जाता है और दबाव को मापने से पहले स्थिर करने के लिए छोड़ दिया जाता है।

टेन्सियोमीटर दबाव को MPX5010DP जैसे इलेक्ट्रॉनिक प्रेशर गेज से भी मापा जा सकता है। गेज से दबाव और आउटपुट वोल्टेज के बीच संबंध सेंसर डेटा शीट में पाया जा सकता है। वैकल्पिक रूप से, सेंसर को सीधे पानी से भरे यू ट्यूब मैनोमीटर से कैलिब्रेट किया जा सकता है।

चरण 2: कैपेसिटिव मृदा नमी सेंसर

इस निर्देश में कैलिब्रेटेड कैपेसिटिव मृदा नमी सेंसर v1.2 इंटरनेट पर आसानी से और सस्ते में उपलब्ध था। इस प्रकार के सेंसर को उन प्रकारों पर चुना गया था जो मिट्टी के प्रतिरोध को मापते हैं क्योंकि जांच खराब हो सकती है और वे उर्वरक से प्रभावित होते हैं। कैपेसिटिव सेंसर यह मापकर काम करते हैं कि पानी की मात्रा जांच में कैपेसिटर को कितना बदल देती है जो बदले में जांच का आउटपुट वोल्टेज प्रदान करता है।

सेंसर पर सिग्नल और ग्राउंड पिन के बीच 1M रेसिस्टर होना चाहिए। हालांकि रोकनेवाला कार्ड पर लगा होता है, कभी-कभी जमीनी कनेक्शन गायब होता है। लक्षणों में बदलती परिस्थितियों के प्रति धीमी प्रतिक्रिया शामिल है। यदि यह कनेक्शन अनुपलब्ध है, तो कई समाधान हैं। सोल्डरिंग में कुशल लोग रेसिस्टर को बोर्ड पर जमीन से जोड़ सकते हैं। वैकल्पिक रूप से, इसके बजाय एक बाहरी 1M रोकनेवाला का उपयोग किया जा सकता है। चूंकि प्रतिरोधी आउटपुट पर कैपेसिटर को डिस्चार्ज करता है, इसलिए सेंसर को मापने से पहले आउटपुट पिन को क्षणिक रूप से जमीन पर छोटा करके सॉफ्टवेयर में हासिल किया जा सकता है।

चरण 3: डेटा लॉगिंग

टेन्सियोमीटर और कैपेसिटिव प्रोब को गीले पीट कम्पोस्ट वाले प्लांट पॉट में मजबूती से एक साथ रखा जाता है। सिस्टम को व्यवस्थित होने और सेंसर से स्थिर रीडिंग देने के लिए कुछ घंटों की आवश्यकता होती है। इस निर्देश में एक ESP32 डेवलपमेंट सर्किट बोर्ड का उपयोग सेंसर आउटपुट को मापने और परिणामों को ThingSpeak पर पोस्ट करने के लिए किया गया था। सर्किट बोर्ड सस्ते चीनी आपूर्तिकर्ताओं से व्यापक रूप से उपलब्ध है और कई पिनों का उपयोग एनालॉग वोल्टेज माप के लिए किया जा सकता है। चूंकि प्रेशर सेंसर 5V सिग्नल आउटपुट करता है, इसलिए 3.3V ESP32 को नुकसान पहुंचाने से बचने के लिए इस वोल्टेज को दो 100K रेसिस्टर्स द्वारा आधा कर दिया जाता है। अन्य प्रकार के सेंसर को ESP32 से जोड़ा जा सकता है बशर्ते आउटपुट सिग्नल संगत हो। अंत में, प्लांट पॉट को स्वाभाविक रूप से सूखने दिया जाता है और सेंसर रीडिंग हर 10 मिनट में ThingSpeak पर पोस्ट की जाती है। जैसा कि ESP32 में अतिरिक्त GPIO पिन हैं, पर्यावरण के बारे में और जानकारी देने के लिए तापमान और आर्द्रता जैसे अन्य सेंसर जोड़े जा सकते हैं।

चरण 4: ESP32 कार्यक्रम

यदि आपके पास पहले से कोई खाता नहीं है तो आपको अपना खुद का थिंगस्पीक खाता स्थापित करना होगा।

Arduino IDE स्केच सेंसर आउटपुट को मापने और उन्हें ThingSpeak पर पोस्ट करने के लिए नीचे दिखाया गया है। यह एक बहुत ही बुनियादी कार्यक्रम है जिसमें सीरियल पोर्ट को कोई त्रुटि ट्रैपिंग या प्रगति रिपोर्टिंग नहीं है, आप इसे अपनी आवश्यकताओं के अनुसार अलंकृत करना पसंद कर सकते हैं। इसके अलावा, आपको ESP32 पर फ्लैश करने से पहले अपना स्वयं का ssid, पासवर्ड और API कुंजी डालने की आवश्यकता है।

एक बार जब सेंसर कनेक्ट हो जाते हैं और USB बिजली की आपूर्ति से संचालित ESP32, रीडिंग हर 10 मिनट में थिंगस्पीक को भेजी जाती है। कार्यक्रम के भीतर अलग-अलग पढ़ने का समय निर्धारित किया जा सकता है।

डेटा स्केच

# वाईफाई क्लाइंट क्लाइंट शामिल करें;

व्यर्थ व्यवस्था() {

वाईफाई.मोड (वाईफाई_एसटीए); कनेक्टवाईफाई (); } शून्य लूप () { अगर (वाईफाई। स्थिति ()! = WL_CONNECTED) {connectWiFi (); } client.connect("api.thingspeak.com", 80); फ्लोट प्रेशर = एनालॉगरेड (34); फ्लोट कैप = एनालॉगरेड (35); दबाव = दबाव * 0.038; // मिलीबार देरी में बदलें (1000);

स्ट्रिंग url = "/ अद्यतन? api_key ="; // पोस्ट करने के लिए स्ट्रिंग बनाएँ

यूआरएल + = "आपकी एपीआई कुंजी"; यूआरएल += "&field1="; यूआरएल + = स्ट्रिंग (दबाव); url += "&field2="; यूआरएल + = स्ट्रिंग (टोपी); client.print(String("GET") + url + "HTTP/1.1\r\n" + "होस्ट:" + "api.thingspeak.com" + "\r\n" + "कनेक्शन: close\r\ n\r\n"); देरी (600000); // हर 10 मिनट में दोहराएं}

शून्य कनेक्टवाईफाई () {

जबकि (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {WiFi.begin("ssid", "password"); देरी (2500); } }

चरण 5: परिणाम और निष्कर्ष

थिंगस्पीक प्लॉट पीट के सूखने के साथ सेंसर रीडिंग को बढ़ाते हुए दिखाते हैं। पीट में टमाटर जैसे पौधे उगाते समय, 60 मिलीबार का टेन्सियोमीटर रीडिंग पौधों को पानी देने का इष्टतम समय है। टेन्सियोमीटर का उपयोग करने के बजाय, स्कैटर प्लॉट कहता है कि अधिक मजबूत और सस्ता कैपेसिटिव सेंसर का उपयोग किया जा सकता है यदि हम सेंसर रीडिंग 1900 तक पहुंचने पर सिंचाई शुरू करते हैं।

संक्षेप में, यह निर्देश दिखाता है कि एक सस्ते मिट्टी नमी सेंसर के लिए सिंचाई ट्रिगर बिंदु को एक संदर्भ टेन्सियोमीटर के खिलाफ कैलिब्रेट करके कैसे खोजा जाए। नमी के सही स्तर पर पौधों को पानी देने से अधिक स्वस्थ फसल मिलेगी और पानी की बचत होगी।