Impermeabilizzazione di un sensore di umidità del suolo capacitivo: 11 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

I sensori capacitivi di umidità del suolo sono un ottimo modo per monitorare lo stato dell'acqua del suolo nelle piante in vaso, nel giardino o nella serra utilizzando un Arduino, ESP32 o un altro microcontrollore. Sono superiori alle sonde a resistenza spesso utilizzate nei progetti fai-da-te. Guarda il video di Andreas Spiess per una buona spiegazione di come funzionano. I sensori di capacità costano solo circa $ 1 ciascuno alla rinfusa, tuttavia, hanno l'elettronica esposta e non sono impermeabili. Un sensore di umidità del suolo che non può bagnarsi non è molto utile. Questo tutorial ti mostra come impermeabilizzare i tuoi sensori usando un termoretraibile rivestito di adesivo, un piccolo set di materiali di consumo e strumenti comuni.

Forniture

Parti:

1. Sensore di umidità del suolo di capacità, ad esempio da eBay o da DFrobot
2. Cavo di segnale (almeno 3 conduttori), calibro 22 -24; abbiamo usato il cavo telefonico di Lowes; è un nucleo solido a 4 conduttori, quindi un filo non viene utilizzato.
3. Guaina termorestringente in poliolefina con rivestimento adesivo in tre misure: 1/4", 1/2" e 3/4" diam. con restringimento minimo 3:1. Acquistata su eBay per circa 1$ al piede (esempio).
4. Lacca o smalto: abbiamo usato Sally Hansen Hard as Nails di Target

Utensili:

1. Tagliafili (stile a filo)
2. Spelafili
3. Pistola termica
4. Saldatore e saldatore
5. Arduino o altro microcontrollore se si desidera testare il sensore prima e dopo l'assemblaggio

Nota: l'oggetto più insolito in questa build è il grande diam. guaina termorestringente con adesivo. Il termoretraibile è prontamente disponibile da molti fornitori. È anche su eBay, quindi puoi acquistare il tuo termoretraibile quando acquisti i sensori di umidità del suolo. Anche in questo caso, deve essere rivestito con adesivo e avere un rapporto di restringimento di 3:1.

Passaggio 1: ottenere un sensore di umidità del suolo basato sulla capacità e test

In rare occasioni, abbiamo trovato lotti di questi sensori difettosi (abbiamo ricevuto un cattivo ordine da Ali Express). Eseguirei un semplice test dei sensori con un Arduino prima dell'impermeabilizzazione. Ci sono molti tutorial sul web - ecco un esempio.

Passaggio 2: rimuovere il connettore

Rimuovere il connettore con un cutter a filo. Dopo che il connettore è stato rimosso, ci saranno tre fori passanti di saldatura inutilizzati per il collegamento dei cavi di segnale (non possono essere visti finché non si rimuove il connettore)

Passaggio 3: preparare il cavo del segnale e saldare al sensore

Preparare il cavo del segnale e la saldatura. Assicurati di tagliare i fili sul retro della scheda a filo con il PCB usando la taglierina. Pulisci il giunto di saldatura con alcol denaturato.

Passaggio 4: applicare la lacca (smalto per unghie) sui circuiti esposti

Applicare lo smalto per unghie di Sally Hansen o un composto simile ai circuiti esposti sulla parte anteriore e posteriore dove sono esposti i componenti elettronici e le tracce. Non applicare all'intera scheda del sensore, solo al pollice superiore o giù di lì con l'elettronica esposta. Fatelo all'aperto o in una stanza ben ventilata - lasciate asciugare per 30 minuti.

Passaggio 5: archiviare gli angoli del sensore PCB con carta vetrata o un file

Lima gli angoli con carta vetrata o una lima. Ciò impedisce all'angolo acuto di perforare il tubo termoretraibile

Passaggio 6: preparare il tubo termoretraibile

Tagliare tre sezioni di tubo termoretraibile come segue.

1/4 diam. - 1,25 pollici di lunghezza

1/2 diam. - 0,75 pollici di lunghezza

3/4" diam. = da 1,5 a 1,75 pollici di lunghezza (ho usato 1 5/8")

Passaggio 7: prima restringere il tubo del diametro di 1/4"

Applicare il tubo da 1/4 di diametro con la pistola termica - come sempre - FARE MOLTA ATTENZIONE CON LA PISTOLA TERMICA. Ottieni la supervisione di un adulto, se necessario.

Passaggio 8: aggiungere il tubo termoretraibile da 1/2" di diametro

Aggiungi il tubo da 1/2 con la pistola termica.

Passaggio 9: applicare il tubo termoretraibile da 3/4" di diametro

Infine, applica il tubo da 3/4 di diametro. Assicurati che l'adesivo sia fuso e sigilla tutti i giunti. È importante che il tubo sia nella posizione corretta o non avrai una copertura completa dell'elettronica. Usando una mano guantata, puoi applicare una pressione sul termoretraibile mentre è ancora caldo per spingere l'adesivo sul PCB; questo potrebbe migliorare la tenuta.

Passaggio 10: applicare uno strato sottile di smalto per unghie sulla cucitura del sensore/del tubo

Applicare uno strato sottile di smalto per unghie sulla cucitura del sensore/tubo per fornire un'ulteriore protezione impermeabilizzante.

Passaggio 11: completare le sonde e ripetere il test

Prova di nuovo le sonde con il tuo Arduino o un altro microcontrollore. Ho immerso i miei sensori in un bicchiere d'acqua per diversi giorni mentre effettuavo periodicamente delle letture per verificarne le prestazioni.