No artigo de hoje você vai aprender a calibrar e utilizar os sensores de umidade de solo – aqueles que você espeta na terra ao lado de uma planta, para acompanhar o quão úmido está o solo.
sensores de umidade do solo
   Porém antes que você continue lendo eu tenho que lhe alertar: você não vai obter uma boa precisão com este tipo de sensor, e além do mais eles não são feitos para ficarem expostos á terra, ao sol e a umidade presentes na “vida real”, portanto a maioria destes sensores são uma enganação: eles vão servir para aquele seu projeto de final de semestre, mas não espere que eles funcionem por longos períodos de tempo após instalados.
Existem três motivos para eu estar escrevendo negativamente sobre este sensor:
1- Não existe precisão alguma na leitura de umidade: os contatos do sensor transformam a água do solo em um “resistor variável”; não há tabela/gráfico comparativo onde você possa obter dados concisos sobre a escala de umidade para cada tipo de solo, etc.
2- Os contatos metálicos do sensor oxidam: a resistência dos próprios contatos do sensor portanto varia com o tempo, tornado o sensor ainda mais impreciso.
3- Os componentes eletrônicos no sensor estão desprotegidos: não há aplicação de camada de verniz protetor/isolante nos componentes eletrônicos do sensor, tornando-os alvo fácil para oxidação devido á umidade do ar. O problema é tão visível que um tutorial elaborado pela SparkFun sugere você envernizar toda a placa (com exceção dos contatos metálicos).
Sensor adquirido na SeeedStudio, utilizado apenas por algumas horas
   Apesar da imprecisão e baixa qualidade ainda é possível fazer este sensor funcionar: o método que vou demonstrar aqui hoje vai fazer você tirar o máximo deste sensor de umidade do solo. Tudo que você precisa é um destes sensores (qualquer modelo serve) e um Arduino ou qualquer outro microcontrolador que tenha uma entrada analógica e funcione com 5V ou 3,3V.
   Para efetuar a calibração do sensor de umidade você vai precisar de um copo com água, de preferência a mesma água que você utiliza para molhar suas plantas; utilizaremos esta água para calibrar o maior valor de “umidade” que o sensor é capaz de ler.
Fonte: ModMyPi
   Nos meus testes eu utilizei um Arduino Nano e um sensor de umidade do solo fabricado pela GBK Robotics (link aqui). Utilizei um sketch (código) chamado “AnalogInOutSerial.ino” (que vem junto á IDE do Arduino) para efetuar a leitura do valor do sensor a cada 1 segundo, no console serial do Arduino.
   Os valores que obtive durante a calibração foram os seguintes:
– Sensor suspenso no “ar” (sem encostar em nada): valor ‘0’ (zero).
– Sensor mergulhado em água (dentro do copo): ‘740’.
__________________________________________________________
Estes valores significam que uma terra totalmente seca terá valor analógico ‘0’, enquanto uma terra extremamente encharcada terá um valor de ‘740’.
__________________________________________________________
   Eu decidi que queria ver um valor de umidade do solo em percentual ao invés de ver um valor entre 0 e 740; para isso tive que fazer uma regra de três simples: tenho que dividir o valor ‘analógico’ (entre 0 e 1023 que é a faixa de conversão analógica do Arduino UNO) por ‘7,4’, para obter o valor 100 no console serial quando estiver recebendo 740 da entrada analógica. Explicando: Valor em percentual= Valor lido na entrada analógica % 7,4 .
Realizei o teste da umidade do solo com um sensor da GBK Robotics e uma planta que tenho aqui em casa; veja imagens abaixo.
Detalhe do sensor de umidade da GBK Robotics colocado no solo do vaso.
   Eu implementei um código simples que lê a umidade do solo a cada 10 segundos e armazena em um cartão micro SD; são também armazenados a temperatura e umidade ambiente para efeitos de comparação.
  No gráfico abaixo está o resultado de 10 dias de leitura onde o traço em azul representa a umidade do solo, o traço laranja é a umidade do ar e o traço em amarelo é a temperatura ambiente. Observe que meu cálculo para normalizar a umidade em até 100% funcionou, pois mesmo com a terra molhada (primeiro dia) o traço azul nem chegou a 100%. Perfeito!.
Clique na imagem para ampliar
   Após dez (10) dias eu tirei o sensor do solo e fotografei o estado dos contatos metálicos (imagem abaixo). Notem que assim como o sensor da SeeedStudio citado lá no início do artigo este sensor da GBK também começou a oxidar em alguns pontos. Obviamente esta oxidação vai fazer com que a leitura analógica do sensor se altere com o tempo, causando perda na precisão e estabilidade na leitura da umidade do solo.
Clique na imagem para ampliar
Resultado: realizando-se a normalização do valor analógico do sensor de umidade para um valor percentual é possível ter uma indicação de quão úmida está a terra do vaso/planta; porém nenhum destes sensores de umidade feitos de Placa de circuito impresso está apto a resistir por muito tempo ao ser deixado “ao relento”, provavelmente provocando diferenças consideráveis na estabilidade da leitura ao longo do tempo.
________________________________________________
– Compre o sensor de umidade do solo no nosso parceiro ICStation (China): ICStation G002A Soil Humidity Sensor Module Hygrometer Detection
Sensor de umidade do solo – Calibração e utilização

3 ideias sobre “Sensor de umidade do solo – Calibração e utilização

  • novembro 15, 2016 em 1:09 pm
    Permalink

    Parabéns pelo artigo…
    Gostei muito.

    Estou densenvolvendo um protótipo para minha dissertação com hastes de aço inóx, acredito que o problema da oxidação fica resolvido, no entanto fico receoso com o código, sobre a sua precisão. Tem alguma sugestão?

    Resposta
    • novembro 15, 2016 em 1:19 pm
      Permalink

      Olá Paulo,

      Eu sugiro tentar medir a impedância do solo (não a resistência) através da aplicação de tensão alternada e não contínua. Acho que vai ter uma figura mais precisa, pois o solo não é somente um “resistor”, ele tem elementos “capacitivos” e “indutivos”

      Resposta
      • novembro 21, 2016 em 10:22 pm
        Permalink

        colega, como eu meço a impedância do solo?
        vc poderia fornecer o código que utilizou aqu? pois me deparei com a dúvida na hora de converter o mínimo e máximo obtido.
        paulinhofo@yahoo.com.br

        Resposta

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *

Solve : *
21 + 9 =