Introdução
Olá, neste tutorial vamos explicar um pouco sobre alguns sensores de umidade do solo, suas características, diferenças, vantagens e desvantagens.
Com isso é necessário que tenha em mãos os seguintes componentes:
Lista de materiais:
Sensor de Umidade do Solo – Higrômetro – HW-080
Sensor de Umidade do solo Capacitivo
Sensor de Umidade do Solo – Resistente a Corrosão
Este tutorial será dividido nos tópicos a seguir, caso procure por algo específico, clique em algum para ser redirecionado para o trecho da página desejado.
O que é um sensor de umidade do solo?
Como funciona um sensor de umidade do solo?
Características de cada sensor
O que é um sensor de umidade do solo
Sensores de umidade do solo são sensores que medem a quantidade de umidade presente no solo.
São utilizados em aplicações como irrigação do solo, hortas, plantações, estufa, setor agrícola e agropecuário.
Para utilizá-los é necessário que uma parte do sensor esteja aterrada ao solo.
Como funcionam os sensores de umidade do solo
Os sensores de umidade do solo são um tipo de módulo detector da resistividade da terra, ou seja, são sensores capazes de medir a variação de umidade presente no solo através da quantidade de corrente que passa pelo sensor.
Funcionam de maneira inversamente proporcional em relação a sua saída. Quando o nível de umidade do solo estiver baixo, seu sinal de saída é alto, e quando a umidade estiver alta no solo, seu sinal de saída estará baixo.
Características de cada sensor
Sensor de umidade do solo – Higrômetro
É um sensor simples que contém um módulo HW-080 e um comparador HW-103.
Suas principais características são:
-Tensão de alimentação: 3,3 a 5,0 VDC;
-Sensibilidade: Ajuste via potenciômetro
-Saída: Digital e analógica
-Led indicador de tensão: Vermelho;
-Led indicador de saída digital: Verde;
-Dimensões da sonda: 60 x 20 x 5 mm;
-Dimensões do módulo: 31,4 x 14 x 0,7 mm;
-Peso: 10g;
Sensor de umidade do Solo Capacitivo SEN0193
Este sensor possui um tipo diferente de sensor. Ao invés de ser um sensor resistivo, possui um sensor capacitivo que apresenta maior durabilidade se comparado ao anterior.
Principais Características:
-Modelo: CS12;
-Interface: Analógica;
-Tensão de operação: 3.3 à 5,5VDC;
-Corrente de operação: 5mA;
-Dimensões (CxLxE): 97x22x3mm;
-Peso total: 5g;
-Datasheet: Sensor de Umidade do Solo Capacitivo
Sensor de Umidade do Solo – Resistente à Corrosão
Este sensor de umidade do solo é de uso prático e simplificado, mostrando nível alto na saída quando o solo estiver seco e nível baixo quando estiver úmido.
Principais Características:
-Modelo: S12;
-Tensão de operação: 3,3 a 12 VDC;
-Corrente: inferior a 20mA
-Saída: Digital e análogica;
-Dimensões sonda: 60 x 19 x 9 mm (C x L x A);
-Dimensões módulo: 36 x 15 x 7 mm (C x L x A);
-Comprimento do cabo de sonda: 1m;
-Peso: 25g;
-Datasheet: Sensor de Umidade do Solo - Resistente à Corrosão
Diferenças entre cada sensor
O sensor de umidade do solo higrômetro possui uma pequena haste e funciona através de um sensor resistivo e um pequeno comparador.
Já o sensor de umidade do solo capacitivo SEN0193 possui um sensor capacitivo que é acoplado na própria placa e que é colocado dentro da terra.
No caso do sensor de umidade do solo resistente à corrosão, temos outro tipo de estrutura em sua construção, feito com uma sonda que possui revestimento metálico que o torna resistente à corrosão causada pela umidade da própria terra. Ele também conta com um cabo de 1 metro de comprimento. Também possui uma resolução maior do que os anteriores, o que permite maior precisão durante as medições.
Vantagens e Desvantagens
Sensor de umidade do solo - higrômetro
O sensor higrômetro possui a vantagem de preço entre os três, é um sensor barato que cumpre o que promete. No entanto é um sensor que não possui uma precisão muito boa se comparado aos seus rivais e também não possui muita durabilidade, por conta de sua fabricação.
Sensor de umidade do Solo Capacitivo SEN0193
Possui maior durabilidade se comparado ao sensor de umidade de solo higrômetro. No entanto, é necessário que ele fique espetado na terra, e com isso seus componentes ficam expostos às condições climáticas, como a irrigação do solo, chuva e sol, o que pode afetar o seu funcionamento correto. Possui uma menor capacidade de resolução se comparado ao sensor de umidade do solo higrômetro.
Sensor de Umidade do Solo – Resistente à Corrosão
Este sensor possui uma sonda, feita com hastes metálicas que ficam fincadas na terra. Também possui um cabo de 1 metro de comprimento que vai acoplado ao seu comparador. Isso protege o seu sistema evitando que entre em contato com a água de irrigação do solo, chuva e sol. Possui custo mais elevado em relação aos anteriores.
Qual escolher?
Isso depende da sua aplicação.
Se for utilizar em um teste simples, em um teste que não necessite muita precisão, o sensor recomendado é o sensor de umidade do solo higrômetro.
Se quiser utilizar em um sistema caseiro que não fique exposto a condições extremas, como em plantas que não necessitem de muita água constantemente, o recomendado é o sensor de umidade do solo capacitivo SEN0193.
Se o caso for um projeto mais elaborado, profissional, que necessite uma melhor durabilidade e que tenha maior precisão, a recomendação é o sensor de umidade do solo resistente à corrosão. Por ter hastes metálicas e ter um cabo com 1 metro de distância da parte da sonda até o comparador, tem maior segurança durante o período de rega da plantação e maior durabilidade em relação à corrosão causada pela umidade da terra. Também detecta melhor a quantidade de umidade presente no solo
Como testar cada sensor?
Para realizar o teste destes sensores, é necessário utilizarmos uma placa que possua um microcontrolador que possa receber as informações captadas pelo sensor. Neste caso a placa escolhida é o arduino UNO.
Com isso, para realizar a comunicação e escrita do código que será utilizado com a placa, pode-se utilizar a própria IDE do Arduino.
Para testar cada sensor, devemos utilizar um código básico para encontrarmos o valor de leitura analógica de cada sensor:
void setup()
{
pinMode(A1, INPUT); // Define o pino analógico 1 como entrada de dados
Serial.begin(9600); // Inicia o monitor Serial
}
void loop()
{
int sensor = analogRead(A1); // Cria uuma váriavel do tipo inteira para registrar o valor de leitura do pino analógico 1 que recebe o sinal do sensor
Serial.println(sensor); // Escreve o valor da váriavel sensor no monitor serial pulando uma linha
delay(1000); // Aguarda 1 segundo para realizar a leitura novamente
}
Com esse código, devemos encontrar os valores registrados pelos sensores, tanto seco, quanto imerso em água.
Com isso partiremos para a montagem do circuito dos sensores.
A fim de demonstrar como funcionam os sensores, iremos utilizar a mesma porta analógica A1, testando um sensor por vez. Sendo assim, iremos realizar a seguinte montagem para cada um dos sensores:
Circuito do sensor de umidade do solo – higrômetro
Circuito do sensor de umidade do solo capacitivo SEN0193
Sensor de Umidade do Solo – Resistente à Corrosão
Para visualizar o valor do sensor, é necessário utilizar o monitor serial da IDE do arduino. Vá em: ferramentas, Monitor Serial.
Ao abri-lo, o valor da leitura do sensor aparecerá.
Feito isso, você pode desconectar o sensor de umidade do solo hidrômetro e conectar da mesma forma os outros dois sensores, podendo testar com o mesmo código qualquer um de sua escolha.
Ao testar todos os sensores, podemos perceber que o que possuí a melhor resolução e consequentemente a melhor precisão é o sensor de umidade do solo resistente à corrosão.
Conclusão
Com isso, neste tutorial, entendemos o funcionamento de alguns sensores de solo, entendemos suas principais características e aprendemos como testar cada um deles.
Caso tenha alguma dúvida, deixei um comentário abaixo. Até a próxima!
