Перейти к содержимому
ЛиС ФИТО

Тепличная автоматика

  • записей
    25
  • комментариев
    208
  • просмотров
    5 797

"iТеплица - сенсорный блок" - измерение влажности воздуха

Greeds74

622 просмотра

День добрый, уважаемые коллеги!

Завершена сборка и тестирование комбинированного датчика влажности воздуха, опытная сборка которого показана ниже на фотографии

Hum.JPG

 

 

Габариты 60х55х35 мм.

     Предназначен для измерения относительной влажности воздуха( %) в широких пределах - мы в тестовых испытаниях спокойно получили значение 97%. Также производит замер температуры и атмосферного давления. Предусмотрен блок вычисления, который рассчитывает среднюю влажность воздуха за 1 минуту и за 10 минут.

 

    Ток потребления в рабочем режиме 10 мА при напряжении 5В -это даёт возможность подключить более 15 сенсоров к контроллеру  серии "iТеплица - малый контроллер"( конечно, при необходимости).

   Блок имеет интерфейс для  цифрового обмена данными  с контроллерами по стандарту RS-485. Аналоговых выходов не предусмотрено.

    Какие плюсы мы получаем, если устанавливаем подобный сенсор в теплицу? Для чего нам может потребоваться знание такого весьма специфичного параметра, как относительная влажность воздуха?  Ответ прост - конечно же, диагностика. В реальных условиях влажность воздуха меняется в достаточно широких пределах - и иметь архивные записи значений очень даже полезно, потому что в случае сомнений можно смело показать специалисту. Второй, не менее важный момент - это управление проветриванием. Используя данный сенсор совместно с контроллером серии "iТеплица", можно построить практически любой алгоритм управления как форточками, так и системой зашторивания или водяного охлаждения.

Если у вас есть вопросы - пишите, с удовольствием на них ответим.

Сенсор типа BME280. Сейчас прорабатываем систему подачи воздуха непосредственно к датчику -если у вас будут варианты, пишите, постараемся выбрать из всего разнообразия самый лучший.

 

 



9 комментариев


Recommended Comments

А сейчас фотография теста  обмена данными между контроллером и одним из сенсоров.

mb.JPG

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Длина кабеля в бухте 120 метров - конечно, не показатель,но всё-таки любопытно. За 3 часа ни единой проблемы с пакетами. Конечно, размотать бы его да вместе с силовыми, да ещё с каким-нибудь шумящим кабелем... Но как бы там ни было, гальваническая изоляция, хотя и дорогостоящая штука - но выручает.

На фото тестовый образец контроллера и серийный датчик освещённости.

Тесты продолжаются! Впереди тесты на выживаемость - буквально будем подавать не те напряжения не на те коннекторы..Жаль  конечно- но надо попробовать всё)

  • Нравится 1

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Уважаемые коллеги!

Ниже на фотографии вы можете увидеть результат работы датчика влажности. Синяя кривая -влажность без каких-либо программных фильтров. Белая кривая -величина влажности с усреднением за 1 минуту. Бирюзовая - температура воздуха.

hum_curve.JPG

 

 

 

 

 

 

 

Как видите, с датчика мы получаем весьма достойные показатели.

На картинке  показан результат открытия двери на балкон - чувствительность системы также на высоте.

Продолжение следует)

  • Нравится 1

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
2 часа назад, Greeds74 сказал:

Как видите, с датчика мы получаем весьма достойные показатели.

На картинке  показан результат открытия двери на балкон - чувствительность системы также на высоте.

В результате "открытия двери на балкон" неминуемо будет изменяться и температура воздуха, чего на картинке вообще не наблюдается :dry:.

И вообще, какими приборами Вы проверяете правильность показания системы (датчиков)?! Как осуществляется калибровка?

  • Нравится 2

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
3 часа назад, BKB сказал:

В результате "открытия двери на балкон" неминуемо будет изменяться и температура воздуха, чего на картинке вообще не наблюдается :dry:.

День добрый, коллега.

Насчёт изменения температуры - если вы присмотритесь, то увидите, что она изменилась на 1.5 градуса. Просто на картинке это не так заметно. Чтобы развеять сомнения, покажу ещё одну картинку - только там не проветривание комнаты, а воздействие дыхания человека на сенсор.

hum_test.JPG

 

 

 

 

 

 

 

Маленький пик немного дальше основного - это я прикручиваю крышку на блок датчика. А вот и сам блок датчика - смотрите фото ниже

hum_place.JPG

 

 

 

 

 

 

 

 

Тут сразу понятно, что реагировать на поток тёплого воздуха при таком расположении будет только сенсор с малой инерционностью, а таким как раз и является сенсор влажности, встроенный в BME280.

Если сравнить картины изменения влажности и измерения дыхания - то тут есть очень простое объяснение. Из курса термодинамики мы знаем, что скорость теплообмена прямо пропорциональна разности температур. То есть, тело, нагретое до например 170 градусов, будет остывать в начальные моменты времени намного быстрее, чем нагретое до 50 градусов. Так что тут никакой проблемы нет -законы физики работают, и сенсор также оказывается работоспособным.

Другое дело это калибровка - тут приходится даже под прозрачность каждой крышки подстраиваться, по крайней мере для датчика освещённости. Самое простое калибровка именно датчика освещённости - подходящий по спектру источник света и образцовый люксметр решает вопрос сходу.

Для меня конечно, под вопросом проверка точности показаний датчика влажности - тут нужна барокамерная установка, а ближайшая от меня в 700 км. Я за то время, как использую сенсор, зафиксировал изменение давления в 27 мм ртутного столба - а это немало.

Я с удовольствием пришлю свой сенсор на испытания - знать бы куда. Чем больше будет информации, тем более лучшую по качеству и более доступную модель датчика я смогу предоставить моим пользователям.

Подводя итог - если остались сомнения, пишите, с удовольствием продолжу аргументированное обсуждение.

 

А вообще -мне очень нравится, когда задаются такие вопросы. Это значит, что несмотря на обилие готовых решений, самоделки типа нашей всё-таки интересна. У меня кстати есть факт, когда датчик влажности одного российского именитого производителя показывал 110%. А вы говорите - калибровка.. Откаты решают всё - вот что грустно.

Изменено пользователем Greeds74
  • Нравится 2

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
3 часа назад, Greeds74 сказал:

подходящий по спектру источник света и образцовый люксметр решает вопрос сходу.

 А вот тут то и загвоздочка(Не вздумай подгонять значения под ту матрицу) :) Люксметр заточен на спектр человеческий,то есть примерно как наш глаз.Поэтому мерять надо солнышко ,а не искусственные источники и тем более не СИД. А уж вопрос с калибровкой именно датчика освещенности решается просто(для меня).Снимаем фильтр с люксметра(образцового) и ставим на него крышку от твоего датчика и выводим примерные показания.Для большей точности можно взять 2-3 люксметра.
Эт я так решил для своих условий.Вот только мерять надо в не очень солнечную погоду.Так как у большинства люксметров(доступных по цене)точность измерения после 50кЛк меняется не линейно.А как она меняется?В доках к ним не указано.

 С датчиками влажности аналогичная ситуёвина. У меня есть парочка от разных производителей.Вот по ним то и сориентируем твой датчик.У нас же не хайтэк,не Ришель.А на порядок проще.Так как система климата достаточно лимитирована по возможностям.И значение ОВВ в виде 40-50% достаточно.Главное видеть изменения в пределе 20%.Ну а если снаружи ОВВ 85-90% ,то и так (в моих условиях) уже ничем на это не повлиять.А вот графики дают общую картину по больнице и можно будет делать выводы.

  • Нравится 1

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

А еще образцовые и достаточно точные гигрометры остались в школьных кабинетах физики. :)

  • Нравится 1

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

А я вот только сейчас вспомнил - есть же у меня настоящий психрометр для определения влажности воздуха! Там два термометра - один сухой, другой мокрый. И такой вентилятор, работающий от пружинного привода.И здоровенная такая таблица перерасчёта)))

Вот спасибо, Алик, что ты мне напомнил! Завтра же с поля его привезу)) Будут и фото в студии))))

 

7 минут назад, Ty144 сказал:

Люксметр заточен на спектр человеческий,то есть примерно как наш глаз.

Сенсор BH1750 имеет такую же характеристику кстати - тоже примерно схожая с человеческим глазом.

Тут другой момент - я ради эксперимента взял плёнку, уже бывшую в эксплуатации( толщиной 120 мкм), сложил её в два слоя и сделал сравнительные замеры.Оказалось, что под плёнкой потеряно более 50% светового потока! Один слой потерял 21%...Как-то так получается.

 

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
20 часов назад, Greeds74 сказал:

Завтра же с поля его привезу))

тока Максимку не откапывай. :)

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
В 6/5/2017 в 11:09, Ty144 сказал:

тока Максимку не откапывай. :)

А вот и Максимка) Прошу любить и жаловать - аспирационный психрометр. Фото ниже

 

psy.jpeg

 

 

 

 

 

 

 

 

Несмотря на почтенный возраст, успешно прошёл поверку в метрологии .  А теперь что касается соответствия показаний датчика влажности и психрометра - отличие по 12 замерам составило меньше 2%. Для теплицы такой  точности вполне достаточно. Также провели тесты методом насыщенных растворов солей - брали хлорид лития и хлорид натрия как точки 12% и 75%. Отличие показаний от эталонных составило менее 1%. Единственно что  время проведения эксперимента составило более 2-х часов.

А теперь немного показательных графиков. В качестве опытного был взят серийный образец контроллера серии "iТеплица - малый контроллер", 10 датчиков температуры типа DS18B20(датчики были подключены через штатный кабель связи длиной 120 метров), один датчик влажности и один датчик освещённости. Контроллер для датчиков влажности и освещённости был в роли мастера. Также сам контроллер в качестве слейва опрашивался компьютером по протоколу Modbus RTU . Данные были сохранены в базе  при помощи SCADA системы simple-scada. А теперь покажем вам сохранённые данные за период более чем 2 суток.

Ниже на скриншоте показаны данные с датчика освещённости и датчика влажности

 

air.png

 

 

 

 

 

 

 

А вот тут данные с группы датчиков температуры

temps.png

 

 

 

 

 

 

 

Как видите, за 2-е суток не было зафиксировано ни одной проблемы с получением данных на обеих графиках. Система была установлена на балконе, где солнце появляется только после 16:00. Что и видно на графиках.

Продолжение следует)

Изменено пользователем Greeds74
  • Нравится 1

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

×