Индикатор полива рассады

[Сергеj]

Рассада под пленкой, чтобы узнать нужно или не нужно поливать, надо открывать пленку.
Захотелось что-то присобачить, чтоб было видно не снимая пленки. Нарисовал простенькую схему на транзисторах -работает. но не уверен всё ли правильно я нарисовал.

[Slabovik]

R2 наверное лучше в коллектор VT1 отправить, как и базу VT2. При этом VT2 взять PNP, R3 и эмиттер, соответственно, к +, а светодиод в коллекторе VT2 на минус.

-- убрал схемку, т.к. наврал... Ща, поправлю...

Вот, новый вариант. Всё лучше




В состоянии покоя потребляет мало. Светодиод надо сверхъяркий. В принципе, если будет видно хорошо, можно ток ещё убавить, поставив вместо 470 Ом слегка побольше.
График сработки при установленном Rtrim в 100 кОм



Сопротивление Trim так и оставить, как было - 500 кОм, позволит регулировать более-менее нормально.

ps: "землю" легко перенсти на "+" питания, в принципе ничего не изменится, это чистая условность... Электроды будут также корродировать, надо какую-нибудь нержавейку что ли...

Как-то давно пробовал решить этот вопрос, но обломался на том, как сделать правильный датчик. Оказывается, что всё очень нестабильно... А от коррозии помогает а) нержавейка; б) переменный ток, иногда подаваемый на электроды в процессе измерения, в остальное время они вообще отключены. Имеется идея, что электроды надо вообще изолировать от земли, а влажность измерять в почве между электродов, измеряя потери в контуре. Влага проводит, добротность/частота контура падает...

[Сергеj]

Спасибо!!!
Два дня не работал интернет во всей области. свидомые уроды взломали сервер, на мониторе только украинский флаг и "Луганск цэ Украiна"

Ладно, ща малость отдохну, а вечерком спаяю по твоей схеме.

[Slabovik]

Вот других забот у них нет, только бы гадить... Ну да ладно.

В схеме можно попробовать убрать один транзистор, но ток покоя от  этого слегка увеличится. Наверное, оно того не стоит.
От чего питать будешь? Я так понял, что пара пальчиковых батареек?

[Сергеj]

Это устройство хочу воткнуть в садовый светильник на солнечной батарее. Какое там питание не знаю.
сын привезет с дачи(умерли года 3 назад), потом рассмотрю. Думаю что экономить каждый мА незачем, так как каждый день будет заряжаться от солнца.



:: добавлено 09 Апр., 2025, 09:05

В состоянии покоя потребляет мало. Светодиод надо сверхъяркий. В принципе, если будет видно хорошо, можно ток ещё убавить, поставив вместо 470 Ом слегка побольше.

По этой схеме, если поставит минимальный ток на светодиод, то и на батарейке CR2032
 будет долго работать индикатором для комнатных цветов.

[Сергеj]

Вот, новый вариант.

Собрал пока для попробовать. Всё отлично!!! Потребление 1,75мА, в ждущем режиме 0,06мА.
Андрей, спасибо огромное!!!



:: добавлено 11 Апр., 2025, 18:50
Щупы: нержавейка Ø 1,5мм. длинна 50мм. между щупами 15мм.
Настраивал в реальных условиях: на 30мм воткнул в почти сухую землю -светодиод светится.
Воткнул в сырой грунт(вчера поливалось) -светодиод не светится. При этом сопротивление подстроечника 75кОм.
через 10 минут, в сыром грунте засветился светодиод. Увеличил сопротивление подстроечника приблизительно 100кОм светодиод засветился через пол часа.
Еще увеличил - через 2 часа.
Подстроечник на 200кОм накрутил до конца -светодиод засветился через пол дня.
Я что-то не так делаю?

[Slabovik]

Очень похоже на проблему, которая у меня была. Я не знаю правильного ответа, тем более, что даже кажущиеся одинаковыми условия на деле могут быть весьма отличающимися. Возможно, играют роль подвижки почвы при подсыхании - таки электроды всего 5 см и у поверхности - не мало ли? Возможно, против этого поможет увеличение площади электродов.

Возможно, имеет место быть поляризация электродов - я уже упоминал, что по-хорошему надо бы переменный ток через электроды пропускать.

Кстати, точно о влаги мог бы сказать процесс взвешивания образца с почвой. Сколько влил, сколько высохло - очень наглядно в цифрах.

Так что я полагаю, дело не в схеме, дело в сопутствующих.
Попробуй для начала поставить подстроечник сопротивлением побольше. На 500 кОм или на мегаом, если найдётся. Ну или последовательно 220 кОм впаяй к тому, что имеется.

[Сергеj]

Попробуй для начала

Сначала попробую с увеличением сопротивления в реальных условиях.

Возможно, против этого поможет увеличение площади электродов

Потом попробую вместо проволоки Ø1,5мм поставить плоские щупы 0,8мм толщиной и 5-8мм ширины. мысль такая была до того как думал из чего сделать щупы.
Если всё это не даст приемлемого результата, тогда уже:

взвешивания образца с почвой

[Сергеj]

попробую с увеличением сопротивления в реальных условиях.

Тест в реальных условиях прошел успешно. светодиод дважды включался как раз в необходимости полива(внучка одобрила такое устройство). Сопротивление Trim при этом 620 kOm.
Теперь хочу попробовать индикатор в более плотном грунте(ради спортивного интереса), еще хочу попробовать заменить щупы на плоские -интересно что покажет.
Всё это не от нехрен делать, а просто увлечение в свободное от работы время.

А без глобальных изменений схемы, можно как-то заставить светодиод мигать?
Можно конечно поставить светодиод мигающий, но у нас в магазе их(красных) нету.

[Slabovik]

Это смотря что считать глобальным. Узел мигания по-любому надо добавить, это минимум ещё два транзистора, а может ещё чего... Надо подумать, как сделать

[Сергеj]

Вот у котов нашел. может ее как-то прикрутить...

[Slabovik]

Был немного увлечён другим... но продолжим

Моргалку добавил. Предполагая, что батарейка совсем слабая, упор был на экономность расхода энергии. Ну... получилось так



Добавил один диод в источник опорного напряжения. Не знаю, надо ли было. Возможно, не надо, тогда можно оставить старый вариант с двумя диодами, но при этом R1 сделать 33 кОм.

Моргалка прицеплена справа. К сожалению, при низком напряжении ток чувствительно ограничивается ещё и переходами транзисторов, но ничего не поделать. Светодиод необходим сверхъяркий.

Зонд в другое место не переставлял. Если надо - скажи, можно переставить. Imho и так норм...

Особенность схемы - весьма равномерное потребление от батарейки на уровне 60-80 мкА в режиме моргания и раза в три меньше в режиме ожидания.

При снижении напряжения ниже трёх вольт может перестать моргать - светодиод будет постоянно еле тлеть. В этом случае подобрать R8 в сторону увеличения (8,2к - 10к - 12к). Правда, при этом яркость вспышек может несколько снизиться.

зы: После включения, даже если почва сухая, моргание включится не сразу - нужно время 20-30 секунд, пока зарядится конденсатор - он заряжается малым током через два транзистора. Моргает примерно один раз в две секунды - должно быть вполне заметно.

А моргалка с Кота не очень экономична т.к. светодиод питается напрямую от батареи, соответственно, батарея нагружена импульсами тока. И энергия из конденсатора идёт мимо светодиода, т.е. совсем бесполезно, хотя её там и меньше, конечно...

В принципе, триггер можно на полевичках придумать, но полевики нужны с низким напряжением, чтобы пороговое вольта полтора было, тогда получится. Но есть ли такие у тебя?

[Сергеj]

оставить старый вариант с двумя диодами

Само собой так и получилось. 3 диода не поместилось

[Slabovik]

Погоди... вот этот резистор 20R, что около выключателя - он зачем? Надо бы убрать. На схеме я имитировал внутреннее сопротивление батарейки (Rint, виноват, не объяснил, зачем оно там). А тебе это не надо - и так батарейка. Так что одним резистором меньше

[Сергеj]

Понял. щас исправлю.

[Slabovik]

Заработало? Или что-то идёт не так?

[Сергеj]

Андрюха, эту неделю огороднические работы отняли кучу времени. та еще и по работе, сроки поджимают, нужно управится до пятницы.

[Slabovik]

А, ну тогда пока всё нормально. А то я подумал, что что-то было криво, я ведь не делал это в железе. Как пойдёт - расскажешь, тогда и будем корректировать

[Сергеj]

Бросил все работы, еще слава Богу дождик помог с огородом
Собрал.
R4 и подстроечник не впаивал. Светодиод начал мигать где-то через 10-15 секунд, с частотой один раз в секунду. при этом тухнет только на долю секунды, а так слегка подсвечивается. Когда замыкаю щупы, светодиод все время в тлеющем состоянии, при этом потребление немного больше чем во время мигания.
Не знаю, где может быть косяк и как его найти...



:: добавлено 29 Апр., 2025, 14:48
Собрал мигалку по схеме -мигает хорошо.

Прицепил к этой схеме, светодиод светится, а мигать не хочет

[Сергеj]

При снижении напряжения ниже трёх вольт может перестать моргать - светодиод будет постоянно еле тлеть. В этом случае подобрать R8 в сторону увеличения (8,2к - 10к - 12к)

Пока игрался, батарейка подсела до 2,8 вольт -светодиод мигать перестал. Номинал R8 6к8 заменил на 9к1 -замигал

[Slabovik]

Так, погоди... Вот на этой последней картинке, светодиод загорается, когда сухо и гаснет, когда сыро? Т.е. эта часть исправно работает? Щас тогда посмотрим мигалку ещё раз.... Меня смущает, что при мигании она горит долго, а не горит мало, ибо у меня было наоборот... К сожалению, модель обычно отличается по параметрам от реальности... Мне сейчас в модели необходимо добиться этого же неправильного поведения... Подскажи, какое падение напряжения на светодиоде, когда он светится?

То, что он тлеет слегка - это возможно, т.к. сверхъяркие очень чувствительны и свечение видно уже при микротоках, а там чуть-чуть, но протекает.

p.s. Да, если при снижении прекращает мигать, то надо 6,8 кОм увеличить. На сколько - это подобрать экспериментально....

[Сергеj]

на этой последней картинке, светодиод загорается, когда сухо и гаснет, когда сыро? Т.е. эта часть исправно работает?

Схема твоя первая(на 3-х транзисторах) работает отлично, когда сыро -светодиод не светится, и абсолютно не подсвечивается. К этой схеме нужно было только прицепить мигалку.

Меня смущает, что при мигании она горит долго, а не горит мало,

Я такого не говорил. мигало короткими импульсами -с этим все нормально.
Не знаю как описать. Перед вспышкой, светодиод как бы разгорался сильнее и сильнее, потом вспышка. после вспышки, потухший был доли секунды(почти не заметно) и опять набирал яркость и потом вспышка.

потребление от батарейки на уровне 60-80 мкА в режиме моргания и раза в три меньше в режиме ожидания.

Вот это странно. что в режиме ожидания -потребление 80мкА, а когда мигает -потребление 60мкА

[Slabovik]

В общем, анализ схемы говорит, что это лёгкое тление - это не косяк, а закономерность. Вот через тот резистор 6,8к (который у тебя 9,1к) происходит подтекание, когда транзисторы закрыты - это медленно разряжается конденсатор 220 мкФ через светодиод. Разряжается он долго, т.к. ток маленький.

Повышенный ток по-идее, пока светодиод ещё не моргает, течёт для зарядки этого конденсатора. Когда щупы замкнуты, по-идее ток должен быть меньше. Правда, замкнутые щупы сами по себе потребляют ток, из-за чего потребление вполне может вырасти - ток идёт в обход схемы, прямо через резистор в эмиттерах. Потому я туда три диода поставил, чтобы его сопротивление побольше иметь, а у тебя только два вошло (да и не Шоттки ли они, кстати?)... Ведь нормальное сопротивление щупов - это килоом так несколько сотен, даже когда они во влаге.

Я попробую ещё, конечно. Лучшим вариантом был бы переход на полевые транзисторы, что позволило бы значительно уменьшить потребление в режиме ожидания. Проблема в том, что лечение всего этого производится увеличением количества компонентов, что в нашем случае, я понимаю, неприемлемо.

p.s. А ты можешь подсказать, сопротивление почвы с твоими щупами, в нормальном (поливать ещё не надо) состоянии, ну и когда поливать надо...
Сообразил другую схему. Низвёл дифкаскад до триггера (собственно, это давно до меня сделали), и на паре таких триггеров вроде собралось интересное



Из хорошего - светодиод не подсвечивается, моргает коротко раз примерно в полторы секунды. Ток светодиод расходует из конденсатора, от батареи потребление остаётся равномерным. При моргании в районе 100-120 мкА. В режиме ожидания порядка 10 мкА - это благодаря триггерам. R3 задаёт небольшой гистерезис при сработке по сухо/влажно. R8 задаёт гистерезис напряжения на конденсаторе, при котором происходит вкл и выкл. Указанное сопротивление более-менее оптимально. Если гистерезис увеличивать, уменьшается конечное напряжение на конденсаторе, но из-за низкого напряжения толку мало - ток через светодиод уменьшается на порядок и более.

Длительность вспышки зависит от ёмкости конденсатора. Можно увеличить в два раза, например, поставить 470 мкФ - вспышка будет более двух десятых секунды, но для того, чтобы частота осталась та же, нужно уменьшить резистор R6 пропорционально. Также вырастет и ток, отбираемый от батарейки. imho 220 мкФ относительно нормально.

R14 нужен для обеспечения моргания при просевшей батарейке. При низком напряжении светодиод ток перестаёт пропускать, а раз так, конденсатор перестаёт разряжаться ниже порога закрытия триггера - светодиод остаётся слегка тлеть. Резистор позволяет разрядить конденсатор до более низкого напряжения, при этом практически не влияя на общую эффективность. При напряжении 2,7 вольта светодиод ещё моргает, в то время, как без резистора, моргание прекращалось примерно при 2,9 вольта.

Графики по контрольным точкам, когда сопротивление датчика высокое (сухо, >600 кОм)



И когда низкое (мокро, <550 кОм)



Внизу маркер на графике потребления - 8,4 мкА, что довольно экономно (год в режиме "влажно").

Надо добавить, что поскольку уровень напряжения на датчике напрямую зависит от напряжения батарейки порог срабатывания от этого немного плавает. Ниже напряжение на батарейке - должно быть меньше сопротивление датчика, чтобы не моргало. Но там зависимость не сильная, так что для практических целей приемлемо...

Заинтересовало, какова ёмкость популярных CR2032. Нашёл на Хабре

[Сергеj]

Сообразил другую схему

С завтрашнего дня буду посвободнее(на это надеюсь), займусь разводкой ПП.

При моргании в районе 100-120 мкА. В режиме ожидания порядка 10 мкА

По моим расчетам для CR2032, мигать будет (220/0,12/24/30=2,5 месяца)
В режиме ожидания (220/0,01/24/30/12=2,5 года)

[Сергеj]

займусь разводкой ПП.

Где-то так:


:: добавлено 03 Май, 2025, 13:42
Собрал, а оно не заработало. и не светится и не мигает. ищу косяки, проверяю разводку.