Là cảm biến độ ẩm đất ăn mòn bình thường?

Tôi có một dự án Raspberry Pi có ba cảm biến độ ẩm đất. Tôi lấy một mẫu độ ẩm mỗi phút. Sau khoảng một tháng, tôi bắt đầu nhận được những bài đọc không hay. Khi kiểm tra kỹ hơn, tôi nhận thấy rằng các cảm biến độ ẩm đất của tôi đã bị ăn mòn đến mức chúng bị đọc sai độ ẩm (nó hoàn toàn ăn mòn tiếp xúc kim loại đi). Nó ăn mòn tất cả các cảm biến như nhau.

Là cảm biến độ ẩm đất ăn mòn bình thường? Nếu vậy, làm thế nào để bạn ngăn chặn điều này? Có phải nó chỉ là một cảm biến giá rẻ? Những gì được đề nghị?

Cảm biến tôi mua có thể tìm thấy ở đây: Amazon - XCSOURCE 5 cái Cảm biến độ ẩm đất và hệ thống tưới nước tự động cho Arduino TE215 .

Nếu bạn nghĩ về những gì đang xảy ra, bạn có một môi trường rất thù địch đối với thiết bị điện tử (độ ẩm - đôi khi là một lượng lớn, PH đất và điện phân gây ra bởi dòng điện)

Các Hướng dẫn khô kết hợp cho Soil Moisture Sparkfun Sensor bao gồm những điều sau đây:

Một vấn đề thường được biết đến với các độ ẩm của đất là tuổi thọ ngắn khi tiếp xúc với môi trường ẩm ướt. Để chống lại điều này, chúng tôi đã có lớp phủ hoàn thiện bằng vàng PCB (Electroless Niken ngâm vàng).

Một cách khác để kéo dài tuổi thọ của cảm biến là chỉ cấp nguồn cho nó khi bạn đọc. Ví dụ, sử dụng chân kỹ thuật số được đặt thành CAO trên Arduino, là một cách dễ dàng để thực hiện việc này. Nếu bạn muốn cung cấp năng lượng cho cảm biến với nhiều hơn một chân kỹ thuật số trên vi điều khiển của bạn có thể cung cấp, bạn luôn có thể sử dụng bóng bán dẫn.

Vì vậy, điều này là bình thường, tôi không thể nói về tuổi thọ của cảm biến tia lửa, nhưng tuổi thọ thêm của "Hoàn thiện vàng", có thể đáng giá hơn cho trường hợp sử dụng của bạn. Như những người khác đã tuyên bố cấp nguồn cho cảm biến chỉ khi đọc cũng sẽ tăng tuổi thọ của cảm biến. Tôi cũng sẽ đặt câu hỏi về sự cần thiết phải thực hiện một phép đo mỗi phút. Độ ẩm đất của bạn có thực sự thay đổi đáng kể trong khoảng thời gian ngắn đó không?

Tôi chỉ thấy phương pháp mới này (được trình bày ở bước 5) bằng cách sử dụng que than chì (bút chì) để tạo ra các đầu dò lâu dài.

Có, điều này là bình thường đối với cấu hình ổ đĩa DC. Bạn đang thiết lập một thí nghiệm điện phân một cách hiệu quả trong đó các nguyên tử đồng trên điện cực dương đang bị ion hóa, được vận chuyển qua hàm lượng nước của đất qua điện cực âm nơi chúng được lắng đọng và trở lại thành nguyên tử đồng. Điều này giải thích tại sao điện cực âm trông sạch đến đáng ngạc nhiên vì đã bị chôn vùi - lớp nguyên tử trên cùng gần đây được lắng đọng và có khả năng rất tinh khiết.

Để giải quyết vấn đề này, có một vài điều bạn có thể làm. Mạ vàng là một khởi đầu tốt, nhưng nó sẽ cần phải dày và nhất quán (thậm chí một lỗ nguyên tử sẽ cho phép truy cập vào đồng bên dưới và cuối cùng điều này sẽ bị xói mòn). Hầu hết mạ ENIG trên PCB là để đảm bảo độ phẳng của miếng đệm SM và giảm thiểu sự ăn mòn trong quá trình lưu trữ - bạn sẽ cần một lớp mạ "vàng cứng" để sử dụng lâu dài và thậm chí sau đó nó sẽ thất bại.

Cách tiếp cận tốt nhất là sử dụng ổ đĩa AC. Ở đây, các điện cực hoán đổi từ tích cực sang tiêu cực thường xuyên trong quá trình sử dụng. Bởi vì điều này, các ion được vận chuyển và lắng đọng trong một nửa chu kỳ sẽ được đưa trở lại và tái định vị trong nửa chu kỳ tiếp theo (nơi mà cực sẽ bị đảo ngược). Kết quả ròng là không ăn mòn điện phân tổng thể (và thực sự là một chức năng tự làm sạch một phần). Hầu hết các sơ đồ cảm biến điện dung là DC không zero và do đó, việc thực hiện cảm biến nắp trái ngược với cảm biến điện trở trên các điện cực có thể sẽ giúp ích, như những người khác đã đề xuất.

Câu hỏi thường gặp về EE Stackexchange này đi sâu vào một số chi tiết về sơ đồ truyền động và thảo luận về các mạch điện xoay chiều. Cách mà tôi đã làm trong quá khứ là sử dụng một máy đo đa năng đáng kinh ngạc để điều khiển hai điện cực với dạng sóng AC và sau đó đo dòng điện đầu vào DC đến máy đa năng và hiệu chỉnh độ ẩm - nhưng tôi chắc chắn có nhiều giải pháp thanh lịch hơn ở đó nếu bạn Google đủ.

Một điểm cuối cùng - nếu bạn đang sử dụng sơ đồ AC, bạn nên cấp nguồn cho các điện cực liên tục để duy trì chức năng tự làm sạch (đồng không được cấp điện cuối cùng sẽ bị ăn mòn trong đất). Với sơ đồ DC, chỉ cấp nguồn khi cần sẽ giảm tốc độ ăn mòn (vì ăn mòn điện phân sẽ nhanh hơn so với đồng không được cấp điện) nhưng về lâu dài sẽ không ngăn được.

Vâng , đó là bình thường.

Một điện cực (cực dương) sẽ oxy hóa .

Điều đó nói rằng, nó không nên xảy ra quá nhanh. Tôi đoán bạn có cảm biến được cung cấp liên tục. Điều đó có nghĩa là bạn luôn cho phép ăn mòn.

Những gì bạn có thể làm điều đó để đảm bảo có dòng điện chạy đến cảm biến chỉ khi bạn đọc từ nó. Điều này sẽ tạm dừng ăn mòn ở giữa các phép đo và làm cho cảm biến của bạn tồn tại lâu hơn.

Điều này Ngăn chặn sự ăn mòn trên YL-69 gần đây có thể trả lời câu hỏi của bạn ở mức độ ít nhất là tôi nghĩ. Nó nhắc nhở người dùng về cảm biến chỉ bật nguồn cảm biến trong một khoảng thời gian ngắn để tránh bị điện phân và do đó ăn mòn khi bạn chạy nó trên dòng điện không đổi.

Đánh bóng nó một chút với hạt 2000 và hàn một lớp mỏng không chì vào nó. Làm điều này cứ sau vài tháng. Các công cụ bên dưới là thủy tinh, chỉ cần cẩn thận xung quanh bất kỳ IC.

Tôi rất ủng hộ ý tưởng chỉ cung cấp năng lượng cho một cảm biến độ ẩm trong thời gian ngắn, và sau đó tắt nó đi cho đến khi cần thiết một lần nữa.