Перейти к содержимому
ЛиС ФИТО

Тепличная автоматика

  • записей
    16
  • комментариев
    140
  • просмотра
    3 263

"iТеплица - сенсорный блок" - измерение влажности воздуха

Greeds74

336 просмотров

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)

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)

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?

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

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.

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

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

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

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

×
   Сайт работает на облачном сервере ispserver.ru