Sensor de Humedad

Sistema de riego automático de un jardín utilizando energía alternativa.
Bonilla Mario, Naranjo Daniel, Valencia Javier, Velasteguí Homero, Universidad Técnica de Ambato (UTA), Ambato-Ecuador
Resumen.- En este documento se redacta el procedimiento utilizado para realizar el control de riego automático de un jardín mediante la programación de un microprocesador. Se explica la elaboración de unsensor que permite determinar los estados del suelo con referencia a la cantidad de agua que contiene, el sensor es elaborado fundamentándose en la conductividad aparente del suelo y la conductividad del agua. Se pretende reducir costos de mantenimiento utilizando energía alternativa (energía solar) para lo cual se debe realizar un circuito que controle la carga de la batería que alimenta elcircuito de control del sistema, además de la alimentación y activación de una electroválvula que controla el flujo de agua en el jardín cuando se detecte un suelo seco.

I INTRODUCCIÓN
El presente trabajo explica el funcionamiento y ensamble de un circuito que controla el flujo de agua para el regadío de un jardín. Es necesario determinarla cantidad de agua suficiente para que las plantas presentenun ambiente adecuado para su desarrollo metabólico óptimo. Para automatizar el regadío del jardín se utiliza el accionamiento momentáneo de electroválvulas normalmente cerradas por un tiempo determinado, el tiempo de riego es controlado por un sensor que determina la cantidad de agua que contiene el suelo dentro de cinco rangos buscando una estabilidad dentro de un parámetro normal para lavegetación. Esta información es un resumen de los parámetros investigados para el alcance de la competencia del presente trabajo, realizado en la Facultad de Ingeniería en Sistemas Electrónica e Industrial de la Universidad Técnica de Ambato.

II PREPARACIÓN DEL TRABAJO TÉCNICO
Para alcanzar los objetivos del proyecto y obtener un entendimiento de su propósito y funcionamiento se divide en tresunidades:
1. El sensor
El suelo presenta una conductividad eléctrica, esta conductividad depende de la composición química del suelo, sin embargo según NADLER Y FRENKEL el suelo puede conducir corrientes eléctricas por medio del agua intersticial. Es posible determinar que mientras mayor cantidad de agua exista en el suelo, éste tiene una resistencia menor. Al establecer que es posible conducircorrientes en el suelo y que el mismo presenta una resistencia variable de acuerdo a la cantidad de agua que contenga, si se utiliza dos electrodos conectados en serie a una resistencia como muestra la figura 1, y al circuito se le excita con 5Vdc , en la resistencia R1 se obtendrá una caída de tensión que se aproxime al valor de la fuente cuando la resistencia variable (electrodos en el suelo)tienda a reducir al extremo, es decir si colocamos los electrodos completamente en agua el valor de tensión en R1 se aproxima a 5V; si el suelo presenta ausencia del líquido vital llegando a un estado seco la resistencia variable aumenta y la caída de tensión en R1 disminuye.
De acuerdo a mediciones de resistencia realizadas con el sensor en distintos suelos de la cuidad de Ambato, obteniendo enellos un valor promedio de 90 kilo ohmios en estado seco, y de 20 kilo ohmios en agua, además considerando que la














Fig. 1. Circuito detector de estado de humedad del suelo realizado con dos electrodos y una resistencia fija.

resistencia de un suelo en estado de saturación sería inferior aún a la del agua por la presencia de sales y minerales del suelo, y alresultado de varios experimentos realizados se establece el valor de R1 en 20 kilo ohmios, además de los mismos experimentos se concluye los siguientes parámetros de lectura para el sensor:
El valor referencial de voltaje (VR) es la caída de tensión en la resistencia de 20 kilo ohmios, estableciendo los siguientes estados:
Estado del suelo
Voltaje Promedio (VRp)
Muy seco

Seco

Normal...