Flip-Flop Sensor de Umidade do Solo

1. - Sensor de Umidade do Solo

A construção do sensor de umidade do solo, parte de um modelo que permite encontrar a condutância térmica entre dois pontos de um meio no qual se propaga o calor gerado por uma fonte de temperatura constante, onde utilizando dois termistores tipo NTC (Coeficiente de Temperatura Negativa).

Um circuito elétrico fornece energia a um dos termistores, fazendo-o operar em temperatura constante e com medidas adequadas da energia fornecida ao sensor e da temperatura em um ponto do bloco, poderá ser estabelecida a relação de variação condutância térmica com a umidade do meio.

O circuito elétrico em configuração realimentada, habilita o termistor para operar em temperatura constante, o dimensionamento deste circuito dentro da faixa de variação da condutância térmica do material entre dois pontos onde estão instalados os dois termistores.

O sensor é um dispositivo que gera uma grandeza no domínio da eletricidade que pode ser utilizada como medida de um parâmetro físico, químico ou biológico. No sensor de umidade, informações de grandezas no domínio da eletricidade representam a medida de umidade no solo. Esse sensor de umidade de solo (pode ser usado em terra, areia ou diretamente na água) é uma placa pronta para uso e não precisa de nenhum componente externo, onde o sensor possui 3 fios, sendo um VCC (que pode ser ligado em 5V), outro GND e outro SIG que é o pino de sinal analógico.

Quando as duas ponteiras metálicas estão em contato com o SOLO SECO, a resistência entre as ponteiras é muito grande, resultando o SINAL próximo de 0V. 

Conforme o solo vai ficando umido, a resistência entre as ponteiras diminui, fazendo com que o SINAL se aproxime de 5V.

1. - Sensor de Temperatura

Os sensores de temperatura analógicos LM35, são sensores que apresentam saída de tensão linear relativa à temperatura em que ele se encontra, no momento em que for alimentado por uma tensão de 4Vdc a 20Vdc , tendo em sua saída um sinal de 10mV para cada Grau Celsius de temperatura.

O LM35 não necessita de calibração externa ou trimming, é preferido também pelo baixo custo no total devido não ter necessidade de utilizar trimming ou calibração a parte no circuito. A baixa impedância de saída, saída linear e calibração constante, faz uma perfeita comunicação com circuitos de leitura de temperatura com facilidade e sem ajustes tornando custos mais baixos.

CARACTERÍSTICAS

• Auto-claves, Estufas e Esterilizadores
• Equipamentos Médicos e Hospitalares
• Maquinas Industriais
• Maquinas de café e vending machines
• Fornos Industriais e gastronômicos
• Proteção Térmica de estabilizadores
• Controle de Processos
• Apropriado para aplicações remotas
• Equipamentos de monitoramento GPS 

• Calibrado diretamente em graus Celsius (Centígrados)
• Linear 10,0 mV / °C (fator de escala)
• Precisão de 0,5°C  (a 25 °C)
• Faixa de Operação de -55°C até 150 ° C
• Apropriado para aplicações remotas
• Baixo custo / Não necessita de calibração no circuito
• Alimentação 4V-30V
• Menos de 60 mA corrente de passagem
• Baixa auto-aquecimento, 0,08 ° C em ar ambiente
• Não-linearidade apenas ± ¼ ° C típica
• Baixa impedância de saída, 0,1 Ohm por 1 mA de carga

1. - Sensor de luminosidade

O sensor LDR é um dispositivo cuja resistência varia de acordo com a luminosidade, é submetido a uma luz cada vez mais intensa, pode-se verificar que sua resistência diminuirá gradativamente. Utilizando um circuito divisor de tensão, podemos fazer com que através dessa variação da resistência, haja uma variação na tensão.

Os sensores resistivos são aqueles que em circuitos comportam-se como resistores, mas devido a certas propriedades físicas ou químicas, variam o valor de sua resistência de acordo com certas características, como luminosidade ou temperatura.

O sensor resistivo LDR (Light Dependent Resistor – Resistor Dependente de Luz), um componente onde uma variação na luminosidade sobre ele resulta numa variação na sua resistência. A aplicação mais conhecida do LDR é, sem dúvida, na iluminação pública, onde ele é utilizado para que, de acordo com a claridade do ambiente, sejam acionadas ou desligadas as lâmpadas automaticamente, sem que haja a necessidade de alguém para controlá-las. Os LDRs são também utilizados em câmeras para medir o nível de luz do ambiente, permitindo assim o controle do tempo de exposição para a captura de uma boa imagem. Utilizações menos usuais desses componentes foram em mísseis que seguem o calor emanado pelos aviões e em detectores de radiação infravermelha para pesquisas astronômicas. O LDR não tem pinagem, ou seja, podemos ligar seus terminais de qualquer forma, são compostos por sulfeto de cádmio (CdS), um material semicondutor, que é disposto num traçado onduloso na superfície do componente.

Esse material tem a propriedade de diminuir sua resistência à passagem da corrente elétrica quando a luminosidade sobre ele aumenta e com o auxílio de um multímetro, podemos verificar facilmente como ocorre esse fato.

Num ambiente escuro, sua resistência será alta, podendo chegar a valores altos, próximos ou até superiores a 1 MΩ, se aumentarmos gradativamente a intensidade da luz sobre ele, podemos verificar que sua resistência cairá, podendo chegar a valores próximos de 1 kΩ. Esses valores, no entanto, dependem de vários fatores, como os componentes utilizados, a quantidade de luz no ambiente e a sua alimentação.

- Sensor de Umidade Relativa do Ar

O Módulo Sensor de Temperatura e Umidade - DHT11 como o próprio nome sugere é utilizado para medir a temperatura nas escalas de 0 a 50° graus celsius e a umidade do ar nas faixas de 20 a 90%. Especialmente, vem sendo empregado no desenvolvimento de projetos eletrônicos e robóticos através de placas microcontroladoras, entre estas, Arduino, ARM, AVR, PIC e etc. O Sensor DHT11 na prática detecta a umidade e a temperatura, enviando estas informações para a placa microcontroladora, que deve estar programada para realizar alguma ação quando atingida determinada temperatura ou umidade.