Stap 1: Capacitieve bodem vocht meten: testen
Hoewel men gebruik van de arduino maken kan voor het meten van de capaciteit direct, ik vind het een beetje vervelend en het kost je ook een extra pin of 2. Ook is het een beetje onpraktisch als het moet de condensator om dicht bij de arduino niet te meten verdwaalde capaciteit van de draden.
Dus wilde ik gebruiken van een RC-oscillator waarin de 'C'-dat wil zeggen het bodemvochtgehalte de frequentie van de osicllator gedefinieerd. De waarde van een frequentie kan gemakkelijker worden vervoerd over een lange draad dan de waarde van een capaciteit.
STUKLIJST:
- 74HCT14
- 2M 2 weerstand (later ik gebruikte 3M 3)
- Glazen pot (augurken of iets dergelijks)
- 2 stuks van aluminiumfolie, elk groot genoeg voor een beetje minder dan de helft van de pot
- Ducttape
- draden
- klein breadboard
- Arduino
Er zijn verschillende eenvoudige schakelingen die een RC-oscillator vormen, maar ik heb gekozen voor de ene met de omvormer/schmitt-trigger 74HCT14. De frequentie daarvan wordt 1/T = 1 /(0.67 xRC). Als je toevallig te gebruiken van een 74HC14 is de frequentie 1/T=1/(0.8xRC).
Echter, de werkelijke frequentie is niet echt belangrijk als we zijn op zoek naar verschillen in frequentie die betrekking op droge of vochtige bodem hebben. Als je toevallig te hebben sommige NANDs in plaats van de 74HC14 die ook kunnen worden gebruikt en de meeste mensen zal waarschijnlijk nog een 555 die kunnen worden gebruikt.
Het is winter en de koude buiten ik willen doen mijn testen binnen dus ook maakte ik een snelle sorteren van gemodificeerde "Leidse fles" (Leidse Fles) dat bestond uit een glazen pot met twee stukjes alufolie gebonden aan de buitenzijde (van tegenover elkaar gelegen zijden) met elk een ducttaped draad naar het.
Ik deze pot aan de ingang van de oscillator en gevoed de output aan een arduino waar ik gebruik van een eenvoudige 'pulseIn' opdracht voor het meten van de periode. Eerst gebruikte ik een weerstand van 100k maar dat echt niet tonen geen resultaten, zodat ik het verhoogd tot 2M 2.
dan begon ik te Vul de pot met water. Dat gaf me de volgende uitlezingen:
- Lege pot: 1uS (maar dat was waarschijnlijk de minimale lezing als 'geen pot' gaf me ook dat)
- De helft volle pot: 50-60uS
- Volledige pot: 90-110-VS (dat is ongeveer 10kHz)
Al met al leek het vrij stabiel en in feite vrij lineaire ook. Het systeem is ook vrij gevoelig: Ik ontdekte dat als ik mijn vingers in een volle pot vast, de cyclustijd gedaald een beetje: zoals mijn vingers minder water dan zuiver water bevatten en zij verdreven van het water, de dielectrum gedaald. Uiteraard werkt dit alleen met een volledige pot, omdat met een half volle pot het water tussen de platen stijgt, verhoging van de dielectrum weer.
