Otázka:
Je koroze snímače vlhkosti půdy normální?
ajputnam
2017-06-08 08:18:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Mám projekt Raspberry Pi, který má tři senzory vlhkosti půdy. Každou minutu odebírám vzorek vlhkosti. Asi po měsíci jsem začal mít špatné hodnoty. Při další kontrole jsem si všiml, že moje senzory půdní vlhkosti byly zkorodovány do bodu, kdy dávaly falešné hodnoty vlhkosti (úplně to korodovalo kovový kontakt). Rovněž to korodovalo všechny senzory.

Je koroze snímače vlhkosti půdy normální? Pokud ano, jak tomu zabránit? Je to jen levný senzor? Co se doporučuje?

Soil Moisture sensor

Senzor, který jsem koupil, najdete zde: Amazon - XCSOURCE 5ks senzor vlhkosti půdy a automatický zavlažovací systém pro Arduino TE215.

Někteří lidé tvrdí, že použití AC k měření také pomáhá.
Četl jsem mnoho stránek, které tvrdí, že čtení kapacity místo odporu je upřednostňovanou metodou, která také snižuje korozi.
Pokud chcete, aby váš senzor vydržel, použijte izolovaný senzor, který měří obsah vlhkosti na základě kapacity, která nevyžaduje přímý elektrický kontakt s půdou. To je dobrý: http://www.vegetronix.com/Products/VH400/
Pět odpovědi:
Steve Robillard
2017-06-08 11:34:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Pokud přemýšlíte o tom, co se děje, máte velmi nepřátelské prostředí pro elektroniku (vlhkost - někdy velké množství, půdní PH a elektrolýza indukovaná elektrickým proudem)

Průvodce připojením pro snímač vlhkosti půdy SparkFun zahrnuje následující:

Jedním z běžně známých problémů se senzory půdní vlhkosti je jejich krátká životnost při vystavení vlhkému prostředí. Abychom tomu zabránili, nechali jsme PCB potáhnout zlatem (Electroless Nickel Immersion Gold).

Dalším způsobem, jak prodloužit životnost vašeho senzoru, je napájet jej pouze při čtení. Snadný způsob, jak toho dosáhnout, je například použití digitálního kolíku nastaveného na HIGH na Arduinu. Pokud chcete snímač napájet více než digitálním kolíkem na vašem mikrokontroléru, můžete vždy použít tranzistor.

Takže ano, to je normální, nemohu mluvit s dlouhá životnost snímače zapalovací svíčky, ale mimořádná životnost, kterou nabízí „zlatá povrchová úprava“, může za váš případ použití dobře stát. Jak uvedli jiní, napájení senzoru pouze při čtení zvýší také životnost senzoru. Také bych zpochybňoval potřebu provádět měření každou minutu. Opravdu se během krátké doby vaše půdní vlhkost významně změní?

Právě jsem viděl tuto novou metodu (popsanou v kroku 5) s použitím grafitových tyčí (tužek), které vydrží sondy.

stefandz
2017-06-08 16:48:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ano, je to normální pro konfiguraci měniče stejnosměrného proudu. Účinně nastavujete experiment s elektrolýzou, při kterém jsou atomy mědi na kladné elektrodě ionizovány, transportovány přes obsah vody v půdě přes zápornou elektrodu, kde jsou ukládány a vracejí se k atomům mědi. To vysvětluje, proč záporná elektroda vypadá překvapivě čistě, že byla pohřbena - horní vrstva atomů je nedávno uložena a pravděpodobně velmi čistá.

Chcete-li to obejít, můžete udělat několik věcí. Pozlacení je dobrý začátek, ale bude muset být tlustý a konzistentní (dokonce i atomová díra umožní přístup k podkladové mědi a nakonec se to rozruší). Většina pokovení ENIG na deskách plošných spojů spočívá v zajištění rovinnosti podložky SMD a minimalizaci koroze během skladování - pro dlouhodobé použití byste potřebovali pokovení „tvrdým zlatem“, které by i tak nakonec selhalo.

Nejlepší přístup je používat střídavý pohon. Zde se elektrody během používání často mění z pozitivních na negativní. Z tohoto důvodu budou ionty, které jsou transportovány a uloženy v jednom půl cyklu, vráceny napříč a znovu uloženy v příštím půl cyklu (kde bude obrácena polarita). Čistým výsledkem není žádná celková elektrolytická koroze (a vlastně částečná samočisticí funkce). Většina schémat kapacitního snímání je stejnosměrná síť s nulovým proudem, a proto pravděpodobně pomůže snímání čepic na rozdíl od odporového snímání na elektrodách, jak navrhli jiní.

Tato EE Stackexchange Q&A do podrobností o schématech pohonu a diskusi o střídavých obvodech. Způsob, jakým jsem to udělal v minulosti, je použít astabilní multivibrátor k pohonu dvou elektrod s křivkou střídavého proudu a poté měřit stejnosměrný vstupní proud multivibrátoru a kalibrovat jej proti vlhkosti - ale jsem si jist, že existují elegantnější řešení tam, pokud máte dost Google.

Poslední bod - pokud používáte schéma střídavého proudu, měli byste nepřetržitě napájet elektrody, abyste udrželi funkci samočištění (bezmotorová měď nakonec koroduje v půdě). U stejnosměrného schématu napájení pouze v případě potřeby sníží rychlost koroze (protože elektrolytická koroze bude rychlejší než u bezmotorové mědi), ale z dlouhodobého hlediska jí nezabrání.

Jen myšlenka: Nemůžete použít něco jako Titanium jako kov senzoru? Ti odolává korozi i v horké solance. Nebo je Ti nevhodný jako senzor?
+1 pro mnohem podrobnější vysvětlení + velmi konkrétní tipy pro opravu než přijatá odpověď. Nemyslel jsem si to a nečetl jsem, jak je senzor připojen, ale nemohl byste hacknout velmi jednoduché řešení "ACish": ne skutečné AC (jako v sinoidní křivce), jen přepnout dva kontakty z VCC na GND a zpět. Synchronní samozřejmě. Skutečné snímání je třeba provést, pouze když je parcitulární kontakt „zapnutý“, samozřejmě, aby se usnadnilo. Pokud jde o snímání, zůstává stejnosměrné, ale pokud jde o galvanické pokovování anody, přepíná se.
Čtvercová vlna AC, jak popisujete, @AnoE, bude fungovat skvěle. Je však třeba dbát na to, aby potenciál na Zemi (skutečná, skutečná Země - Země, do které vkládáte sondu) byl kladný a záporný. Pokud je uzemnění vašeho obvodu pohonu připojeno k zemi, bude střední napětí na každé elektrodě někde mezi kladným spínacím napětím a zemí (v polovině cesty, pokud je pracovní cyklus 50%). Jedním ze způsobů, jak to překonat, je střídavé propojení výstupních měničů pomocí sériových kondenzátorů - dalším je použití transformátoru k propojení výstupu.
Re: Ti jako senzor, @curious_cat - zní to možná. Zní to také nákladněji než snímač přímého kontaktu se spřaženým střídavým proudem nebo izolovaný kapacitní snímač, jak navrhuje Mels pod hlavní otázkou.
Truy, @stefandz, Tak jako tak jsem více myslel na rostliny v květináčích. : D Myslím, že to je implementační detail, kterému většina elektronických lidí příliš často neřídí.
Bex
2017-06-08 11:25:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ano , je to normální.

Jedna elektroda (anoda) bude oxidovat.

To znamená, že by se to nemělo stát tak rychle. Myslím, že máte senzor neustále napájený. To znamená, že vždy aktivujete korozi.

Co můžete udělat, tak se ujistěte, že k senzoru teče proud pouze , když z něj odečítáte hodnotu. Tím se pozastaví koroze mezi měřeními a vaše senzory vydrží déle.

TheDiveO
2017-06-08 11:22:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Toto nedávné Prevence koroze na YL-69 by vám mohlo alespoň do určité míry odpovědět na vaši otázku. Připomíná uživatelům senzoru, aby senzor zapínali pouze na krátkou dobu, aby se zabránilo elektrolýze a tím korozi, když jej používáte na konstantní proud.

user2497
2017-06-10 22:50:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Trochu to obrouste obilím 2000 a připájejte na něj tenkou vrstvu bezolovnaté pájky. Udělejte to každých pár měsíců. Materiál pod ním je ze skleněných vláken, ale buďte opatrní kolem jakéhokoli IC.

Jsem hodně za myšlenku pouze krátce zapnout čidlo vlhkosti a poté jej vypnout, dokud nebude znovu potřeba.



Tyto otázky a odpovědi byly automaticky přeloženy z anglického jazyka.Původní obsah je k dispozici na webu stackexchange, za který děkujeme za licenci cc by-sa 3.0, pod kterou je distribuován.
Loading...