[rkit 1]

On 4/12/2021 at 10:18 PM, AndyBig said:

Делаем сенсор влажности почвы и для первого варианта было решено остановиться на принципе изменения частоты LC-генератора, в котором C - это сам датчик, представляющий из себя конденсатор, в котором диэлектриком является почва.

Это шутка такая, что ли? Какие сотни мегагерц и прочий бред? Это делается на 555 генераторе и диодном детекторе.

[Michael Michael 0]

13.04.2021 в 01:18, AndyBig сказал:

Делаем сенсор влажности почвы и для первого варианта было решено остановиться на принципе изменения частоты LC-генератора, в котором C - это сам датчик, представляющий из себя конденсатор, в котором диэлектриком является почва.

ТС мог бы нарисовать эквивалентную схему датчика. Ну, емкость названа - 10...100pF. А какие резисторы и их порядок... военная тайна)

В начале века довелось делать определитель (условно) "рис - просо" с емкостным датчиком. Причем, габариты всего девайса - примерно, гильза от ружья. Выходной интерфейс - токовая петля 4-20мА. А измеряемые емкости маленькие, относятся как 12pF и 15pF. Температурный диапазон, почему-то, до -40 градусов.

Предыдущие ораторы пытались построить генератор на ОУ, у которого от емкости изменялась бы амплитуда, потом на ОУ точный детектор и ...  Неизвестно, как все это влезло бы в корпус, да и ОУ уже не коммерческого температурного диапазона.

Я взял советскую микросхему К564ЛА7. Считаем все логические элементы одинаковыми. На входе одного элемента образцовая емкость NPO. На входе другого элемента емкостный датчик, Cx.

На оба входа через одинаковые резисторы подается логический сигнал 0\1. При подаче 1 начинаются гонки экспонент. Ну, далее понятно. Но, у меня вся эта пшеница была сухая)

...В общем случае, один резистор или оба могут быть перестраиваемыми генераторами тока.

[AndyBig 5]

12 hours ago, rkit said:

Какие сотни мегагерц и прочий бред? Это делается на 555 генераторе и диодном детекторе.

Что-то интернет не завален схемами простых и точных сенсоров влажности почвы любого химического и структурного состава на 555 и диодном детекторе.

10 hours ago, Michael Michael said:

ТС мог бы нарисовать эквивалентную схему датчика. Ну, емкость названа - 10...100pF. А какие резисторы и их порядок... военная тайна)

Проводимость почвы - от сотен ом до мегаом, в зависимости от влажности и состава :) Но электроды изолированы от почвы, так что активное сопротивление не учитывается.

Проблема в том, что диэлектрическая проницаемость меняется не только от влажности, но и от минерализации. Например, у почвы с влажностью 5% и соленостью 0.5% может быть проницаемость такой же как и у почвы с влажностью 20% и соленостью 0.1%.

10 hours ago, Michael Michael said:

Но, у меня вся эта пшеница была сухая)

Ну вот, а тут задача определять влажность, независимо от того рис это или просо или любое другое зерно, собственная емкость которого может отличаться и на порядок от, например, риса :)

[Michael Michael 0]

2 часа назад, AndyBig сказал:

Проводимость почвы - от сотен ом до мегаом, в зависимости от влажности и состава :) Но электроды изолированы от почвы, так что активное сопротивление не учитывается.

В омах измеряется сопротивление, а не проводимость. Смутно припоминаю)

Но, то, что электроды изолированы, я не догадался. Хорошо, что сказали. У меня, наверное, тоже были изолированы, просто забыл.

А дальше я запутался. Вы разве не емкость хотите измерять?

Цитата

Хм, а разве измерение резонансной частоты LC-контура с постоянным L и переменным C - это не есть прямое измерение емкости? Просто метод не самый точный, зато один из самых простых, поэтому он и выбран.

То есть, вас интересует именно емкость, все-таки. А эта тогда фраза ?

Цитата

Ну вот, а тут задача определять влажность, независимо от того рис это или просо или любое другое зерно, собственная емкость которого может отличаться и на порядок от, например, риса :)

Так емкость или что? Как принято говорить сегодня, "или где" )

Изменено 17 апреля, 2021 пользователем Michael Michael

[AndyBig 5]

2 hours ago, Michael Michael said:

В омах измеряется сопротивление, а не проводимость. Смутно припоминаю)

Угу, теперь я тоже смутно припомнил :) Конечно же, имеется в виду электрическое сопротивление почвы между близко расположенными электродами.

2 hours ago, Michael Michael said:

То есть, вас интересует именно емкость, все-таки. А эта тогда фраза ?

Меня интересует влажность. Как один из способов ее измерения - косвенно через емкость конденсатора, в котором почва будет выступать в роли диэлектрика: больше влаги - больше диэлектрическая проницаемость - больше емкость. Но на низких частотах на изменение диэлектрической проницаемости сильное влияние оказывает ионы солей в воде и почве. Поэтому чтобы емкостный датчик мог более-менее точно показывать влажность на любом типе почвы, измерение нужно производить на высокой частоте, где это влияние минимально. Считается, что минимально приемлемая частота - 70 МГц, а большинство промышленных емкостных сенсоров работают на 100 МГц или выше.

[Plain 168]

16.04.2021 в 23:20, AndyBig сказал:

описать подробнее предлагаемый Вами метод

 

 

Т.е. "воздействие — напряжение, отклик — ток". В противоположном случае, ток через датчик неизвестен, потому что исходный неизбежно ответвляется на паразитные цепи, плюс, измерять время тоже непросто.

 

Переключатель эталона и цепи разряда конденсаторов типовые и не показаны. Для измерения Rser и Rpar, посредством трёх напряжений CLAMP на экспоненте создаются три точки. Относительно большие напряжение питания и ток источника тока делают его более линейным. Дублирование узла на Q1 и R1 с другим номиналом добавит по другому сигналу МК другую скорость изменения воздействия.

[AndyBig 5]

11 hours ago, Plain said:

Т.е. "воздействие — напряжение, отклик — ток".

Ну то есть измеряется емкость по отклику на одиночный импульс, я правильно понял? Тогда как отличить емкость, привнесенную влагой от емкости, привнесенной ионами солей?

[Plain 168]

Для выявления всего частотозависимого есть вторая скорость.

[AndyBig 5]

Но зачем, если можно просто LC-генератор? В чем преимущество Вашего способа?

[Plain 168]

Конструктивно проще и другой физический принцип.

[AndyBig 5]

Так наоборот же - генератор на двух транзисторах проще :)

[Plain 168]

Имеется ввиду измерительный прибор целиком.

[AndyBig 5]

Остальная часть будет одинаковой - микроконтроллер со своей обвязкой, что в Вашем, что в моем вариантах. Ну ок, у меня кроме самого генератора еще три микросхемы - компаратор и пара триггеров :)

[Plain 168]

Если эталона нет, тогда это не средство измерения.

[AndyBig 5]

На средство измерения я и не претендую, но пара фирменных точных влагомера имеется, есть с чем сравнивать :)