土壤湿度传感器腐蚀正常吗?


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我有一个Raspberry Pi项目,该项目具有三个土壤湿度传感器。我每分钟都要取样水分。大约一个月后,我开始阅读不好。在进一步检查时,我注意到我的土壤湿度传感器被腐蚀到提供错误的湿度读数的地步(它完全腐蚀了金属触点)。它同样腐蚀了所有传感器。

土壤湿度传感器腐蚀正常吗?如果是这样,您如何防止这种情况发生?只是便宜的传感器吗?推荐什么?

土壤水分传感器

我购买的传感器可以在这里找到:Amazon-XCSOURCE 5个土壤湿度传感器和Arduino TE215自动浇水系统


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有人声称使用交流电进行测量也有帮助。
PlasmaHH

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我已经阅读过许多站点,声称读取电容而不是电阻是减少腐蚀的首选方法。
user9993

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如果您想让传感器持久耐用,请使用绝缘的传感器,该传感器通过电容来测量水分含量,该电容不需要与土壤直接电接触。这是一个很好的例子
Mels

Answers:


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如果您考虑正在发生的事情,那么您的电子设备将面临非常不利的环境(水分-有时大量,土壤pH值和电流感应电解)

SparkFun土壤湿度传感器的连接指南包括以下内容:

土壤湿度传感器的一个普遍已知的问题是,它们在潮湿环境中的寿命短。为了解决这个问题,我们已经在PCB上涂了金表面处理(无电镍浸金)。

延长传感器寿命的另一种方法是仅在读数时才为其供电。例如,在Arduino上使用设置为HIGH的数字引脚是一种简便的方法。如果您希望通过微控制器上不能提供的数字引脚为传感器供电,则可以始终使用晶体管。

所以是的,这是正常的,我不能说火花传感器的寿命长,但是“金饰”所提供的额外使用寿命可能值得您为用例付出额外的费用。正如其他人所说的那样,仅在进行读数时才为传感器供电也会延长传感器的使用寿命。我还要质疑是否需要每分钟进行一次测量。在短时间内,您的土壤水分真的发生了显着变化吗?

我刚刚看到了这种新方法(在第5步中介绍过),该方法使用石墨棒(铅笔)制成耐用的探针。


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是的,这对于直流驱动器配置是正常的。您正在有效地建立一个电解实验,在该实验中,正电极上的铜原子被离子化,通过土壤中的水分传输到负电极,在负电极上沉积铜并返回为铜原子。这解释了为什么负电极由于被掩埋而看起来出乎意料地干净-原子的顶层最近被沉积并且可能非常纯净。

为了解决这个问题,您可以做一些事情。镀金是一个好的开始,但是它必须厚且一致(即使原子孔也可以进入下面的铜,最终会被腐蚀)。PCB上的大多数ENIG镀层都是为了确保SMD焊盘的平坦度并在存储期间最大程度地减少腐蚀-您需要长期使用“硬金”镀层,甚至最终会失效。

最好的方法是使用交流变频器。在此,电极在使用过程中经常从正极变为负极。因此,在一个半周期内传输和沉积的离子将返回并在下一个半周期内重新沉积(极性将相反)。最终结果是没有整体电解腐蚀(实际上是部分自清洁功能)。大多数电容式感应方案都是零净直流电,因此,如其他人所建议的那样,与电极上的电阻式感应相反,进行电容感应可能会有所帮助。

此EE Stackexchange问​​答对驱动方案和交流电路进行了详细介绍。过去我做过的方法是使用一个不稳定的多谐振荡器以交流波形驱动两个电极,然后测量到该多谐振荡器的直流输入电流并针对湿气进行校准-但我敢肯定,有更好的解决方案如果您的Google搜索量足够的话。

最后一点-如果使用AC方案,则应连续给电极供电,以保持自清洁功能(未供电的铜最终会腐蚀土壤)。使用直流方案时,仅在需要时才通电会降低腐蚀速度(因为电解腐蚀会比未通电的铜更快),但从长远来看不会阻止腐蚀。


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只是一个想法:你们不能使用像钛这样的传感器金属吗?钛即使在热盐水中也能抗腐蚀。还是钛不适合用作传感器?
curious_cat

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+1可获得比接受的答案更为详细的解释+非常具体的修复技巧。我还没有仔细考虑过,也没有读过传感器的连接方式,但是您不能破解一个非常简单的“ ACish”解决方案:不是真正的AC(如正弦曲线),只是切换两个触点。 VCC至GND,然后再次返回。当然是同步的。当然,仅当“接触”打开时才需要进行实际感测。因此,就感应而言,它保持为直流电,而就电镀阳极而言,它会切换。
AnoE

您所描述的方波AC @AnoE可以正常工作。但是,必须注意确保对地的电位(真实的,实际的地球-您将探头插入的地球)为正负极。如果驱动电路的接地线接地,则每个电极上的平均电压将介于正开关电压和地线之间(如果占空比为50%,则为一半)。解决此问题的一种方法是通过串联电容器将输出驱动器交流耦合-另一种方法是使用变压器耦合输出。
stefandz

回复:钛作为传感器,@ curious_cat-听起来可能。听起来也比梅尔斯在主要问题下建议的交流耦合直接接触传感器或绝缘电容传感器贵。
stefandz

Truy,@ stefandz,无论如何,我还是在考虑盆栽植物。:DI猜想这是大多数电子人员不会经常遇到的实现细节。
AnoE

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是的,很正常。

一个电极(阳极)氧化

也就是说,它不应该那么快发生。我想您一直为传感器供电。这意味着您始终启用腐蚀。

您可以执行的操作,因此请确保在从传感器读取读数时才有电流流向传感器。这将暂停两次测量之间的腐蚀,并使传感器的使用寿命更长。


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我认为最近在YL-69上的防腐蚀措施可能会在一定程度上回答您的问题。它提醒传感器的用户只能在短时间内打开传感器电源,以免在恒定电流下运行时发生电解并因此而腐蚀。


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用2000号谷物打磨一下,然后在其上焊接薄薄的无铅焊料。每隔几个月执行一次。底下的东西是玻璃纤维,要小心任何IC。

我非常赞成只短暂给湿度传感器供电,然后将其关闭直到再次需要的想法。

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