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静電容量式土壌水分モジュール

土壌水分モジュールは、農業で使用されるセンサーで、土壌の水分含有量を測定し、農家が土壌の水分レベルを監視し、作物に水をやる時期を判断するのに役立ちます。 この静電容量式土壌水分センサーは、市場に出回っている抵抗式センサーとは異なり、静電容量の誘導の原理を使用して土壌水分を検出します。これにより、抵抗式センサーの容易な腐食の問題を回避し、使用寿命を大幅に延ばします。
ピン配置
VCC: メインコントローラからの正電源入力。
GND: グランド接続。
AUOT: アナログ出力。土壌水分量が多いほど、アナログ出力値は低くなります。
原理
この静電容量式土壌水分センサーは、市場に出回っているほとんどの抵抗式センサーとは異なり、静電容量の誘導の原理を使用して土壌水分を検出します。これにより、抵抗式センサーが非常に腐食しやすいという問題を回避し、使用寿命を大幅に延ばします。
耐腐食性材料で作られており、優れた耐久性を持っています。植物の周りの土壌に挿入し、リアルタイムの土壌水分データを監視します。モジュールにはオンボードの電圧レギュレータが含まれており、3.3〜5.5Vの電圧範囲で動作します。3.3Vおよび5Vの低電圧マイクロコントローラに最適です。
静電容量式土壌水分センサーのハードウェア回路図は以下の通りです。

固定周波数発振器があり、555タイマーICで構成されています。生成された方形波は、コンデンサのようなセンサーに供給されます。ただし、方形波信号の場合、コンデンサには一定のリアクタンスがあり、純粋なオーミック抵抗(ピン3に10kΩの抵抗)と電圧分圧器を形成します。
土壌水分が多いほど、センサーの静電容量が高くなります。その結果、方形波のリアクタンスが減少し、信号線の電圧が低下し、マイクロコントローラを介してアナログ入力の値が小さくなります。
例
レッスン02: 容量性土壌湿度モジュール (Arduino UNO)
レッスン02: 容量式土壌湿度モジュール (ESP32)
レッスン02: 容量性土壌湿度モジュール (Raspberry Pi Pico)
レッスン02: 静電容量式土壌湿度モジュール (Raspberry Pi Pi)
レッスン45: プラントモニター (Arduino UNO)
レッスン43: プラントモニター (ESP32)