Fråga:
Är jordfuktighetssensorn korrosion normal?
ajputnam
2017-06-08 08:18:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag har ett Raspberry Pi-projekt som har tre jordfuktighetsgivare. Jag tar ett fuktprov varje minut. Efter ungefär en månad började jag få dåliga avläsningar. Vid ytterligare inspektion märkte jag att mina fuktighetsgivare var korroderade till den punkt där de gav falska fuktavläsningar (det korroderade bort metallkontakten helt). Det korroderade alla sensorer lika.

Är jordfuktighetssensorn korrosion normal? Om så är fallet, hur förhindrar du detta? Är det bara en billig sensor? Vad rekommenderas?

Soil Moisture sensor

Sensorn jag köpte hittar du här: Amazon - XCSOURCE 5st jordfuktningssensor och automatiskt vattensystem för Arduino TE215.

Vissa människor hävdar att det också hjälper att använda AC för att mäta.
Jag har läst många platser som hävdar att läskapacitans istället för motstånd är den föredragna metoden som också minskar korrosion.
Om du vill att din sensor ska hålla, använd en isolerad sensor som mäter fuktinnehållet genom kapacitans, som inte behöver direkt elektrisk kontakt med jorden. Det här är bra: http://www.vegetronix.com/Products/VH400/
Fem svar:
Steve Robillard
2017-06-08 11:34:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Om du tänker på vad som händer har du en mycket fientlig miljö för elektronik (fukt - ibland stora mängder, jord-PH och elektrisk ströminducerad elektrolys)

Hookup Guide för SparkFun Soil Moisture Sensor innehåller följande:

Ett vanligt känt problem med markfuktighetssensorer är deras korta livslängd när de utsätts för en fuktig miljö. För att bekämpa detta har vi fått PCB-beläggningen i Gold Finishing (Electroless Nickel Immersion Gold).

Ett annat sätt att förlänga din sensors livslängd är att bara driva den när du läser. Att använda en digital stift inställd på HIGH på en Arduino är till exempel ett enkelt sätt att uppnå detta. Om du vill driva sensorn med mer än en digital stift på din mikrokontroller kan du alltid använda en transistor.

Så ja det här är normalt, jag kan inte prata med livslängden på gnistfunktionssensorn, men den extra livslängden som "Gold Finishing" ger, kan mycket väl vara värt den extra kostnaden för ditt användningsfall. Som andra har anfört ökar sensorn endast när man tar en avläsning, vilket också ökar sensorns livslängd. Jag skulle också ifrågasätta behovet av att göra en mätning varje minut. Förändras din markfuktighet verkligen under den korta tidsperioden?

Jag såg just den här nya metoden (täcktes i steg 5) med grafitstavar (pennor) för att göra det långvarigt sonder.

stefandz
2017-06-08 16:48:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ja, det här är normalt för en DC-enhetskonfiguration. Du skapar effektivt ett elektrolysexperiment där kopparatomerna på den positiva elektroden joniseras, transporteras via jordens vatteninnehåll till den negativa elektroden där de deponeras och återgår till att vara kopparatomer. Detta förklarar varför den negativa elektroden ser förvånansvärt ren ut för att ha begravts - det översta lagret av atomer har nyligen avsatts och är sannolikt mycket rena.

För att komma runt detta finns det några saker du kan göra. Guldplätering är en bra start, men den måste vara tjock och konsekvent (till och med ett atomhål ger åtkomst till den underliggande kopparen och så småningom blir den eroderad). De flesta ENIG-plätering på PCB är att säkerställa SMD-dynans planhet och minimera korrosion under lagring - du skulle behöva en "hård guld" -plätering för långvarig användning och även då så småningom kommer att misslyckas.

Det bästa sättet är att använd en frekvensomriktare. Här byter elektroderna från att vara positiva till negativa ofta under användning. På grund av detta kommer joner som transporteras och deponeras i en halvcykel tillbaka och deponeras igen i nästa halvcykel (där polariteten kommer att vändas). Nettoresultatet är ingen total elektrolytisk korrosion (och faktiskt en partiell självrengöringsfunktion). De flesta kapacitiva avkänningsscheman är nät-noll DC och det kommer sannolikt att hjälpa till att känna av keps i motsats till resistiv avkänning på elektroderna, vilket andra har föreslagit.

Detta EE Stackexchange Q&A går i detalj om drivsystem och en diskussion om växelströmskretsar. Så som jag har gjort det tidigare är att använda en astabel multivibrator för att driva de två elektroderna med en AC-vågform och sedan mäta DC-ingångsströmmen till multivibratorn och kalibrera den mot fukt - men jag är säker på att det finns mer eleganta lösningar ute där om du Google tillräckligt.

En sista punkt - om du använder ett växelströmsschema bör du driva elektroderna kontinuerligt för att bibehålla den självrensande funktionen (orörd koppar kommer så småningom att korrodera i jorden). Med ett likströmsschema minskar korrosionshastigheten endast när det behövs (eftersom elektrolytisk korrosion kommer att vara snabbare än för koppar utan kraft) men det kommer inte att förhindra det på lång sikt.

Bara en tanke: Kan ni inte använda något som Titanium som sensormetall? Ti motstår korrosion även i het saltlake. Eller är Ti olämpligt som sensor?
+1 för mycket mer detaljerad förklaring + mycket konkreta tips för att fixa än det accepterade svaret. Jag har inte tänkt igenom det och har inte läst igenom hur sensorn är ansluten, men kunde du inte hacka en väldigt enkel "ACish" -lösning: inte riktigt AC (som i sinoidkurva), bara växla mellan de två kontakterna från VCC till GND och tillbaka igen. Naturligtvis synkron. Den verkliga avkänningen behöver bara göras när en parcitulär kontakt är "på", för att göra det lättare. Så när det gäller avkänning förblir det likström, men när det gäller galvanisering av anoden växlar det runt.
Fyrkantvåg AC som du beskriver kommer @AnoE, att fungera bra. Man måste dock se till att potentialen till jorden (verklig, verklig jord - jorden du sätter sonden i) blir positiv och negativ. Om jordanslutningen på din drivkrets är ansluten till jord kommer medelspänningen vid varje elektrod att ligga någonstans mellan den positiva kopplingsspänningen och jord (halvvägs om arbetscykeln är 50%). Ett sätt att övervinna detta är AC-koppling av utgångarna via seriekondensatorer - ett annat skulle använda en transformator för att koppla ut utgången.
Re: Ti som sensor, @curious_cat - låter möjligt. Det låter också dyrare än en AC-kopplad direktkontaktsensor eller en isolerad kapacitiv sensor som Mels föreslår under huvudfrågan.
Truy, @stefandz, Jag tänkte mer på krukväxter hur som helst. : D Jag antar att det är en implementeringsdetalj som de flesta elektroniska killar inte möter för ofta.
Bex
2017-06-08 11:25:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ja det är normalt.

En elektrod (anoden) oxiderar .

Som sagt, det borde inte hända så snabbt. Jag antar att du har sensorn driven hela tiden. Det betyder att du alltid aktiverar korrosion.

Vad du kan göra så se till att det går ström till sensorn bara när du läser av den. Detta pausar korrosion mellan mätningarna och gör att dina sensorer håller längre.

TheDiveO
2017-06-08 11:22:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Det här senaste Förebyggandet av korrosion på YL-69 kan svara på din fråga åtminstone i viss utsträckning tror jag. Det påminner användare av sensorn att bara slå på sensorn under korta perioder för att undvika elektrolys och därmed korrosion när du kör den med konstant ström.

user2497
2017-06-10 22:50:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Slipa det lite med korn 2000 och löd ett tunt lager blyfritt löd på det. Gör detta med några månaders mellanrum. Grejerna under är glasfiber, var försiktig runt alla IC-apparater.

Jag är mycket för tanken att bara driva en fuktsensor kort och sedan stänga av den tills den behövs igen.



Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...