¿Cómo se lee un sensor de humedad del suelo?

¿Qué es un sensor de humedad del suelo ?

Un sensor de humedad del suelo , también conocido como sensor de contenido hídrico del suelo, es un dispositivo especializado en la medición del contenido relativo de agua del suelo. Se utiliza ampliamente en riego agrícola, protección forestal, agricultura de ahorro de agua, invernaderos, cultivo de flores y hortalizas, gestión de pastizales, análisis de suelos, cultivo de plantas y experimentos científicos. El sensor de humedad del suelo determina indirectamente el estado de humedad del suelo midiendo ciertos parámetros físicos, como la constante dieléctrica, la resistencia o la capacitancia.

Principio de funcionamiento del sensor de humedad del suelo

El principio de funcionamiento de los sensores de humedad del suelo generalmente se basa en las siguientes técnicas:

1. Sensores resistivos: El contenido de humedad se estima midiendo la impedancia del suelo a una corriente eléctrica. Cuando el suelo está seco, la resistencia es alta; cuando está húmedo, la resistencia es baja.

2. Sensores capacitivos: miden los cambios en la constante dieléctrica del suelo. Los cambios en el contenido de humedad resultan en cambios en la constante dieléctrica, por lo que este puede estimarse midiendo la capacitancia.

3. Sensores de Reflectancia en el Dominio de Frecuencia (FDR): similares a los sensores capacitivos, determinan el contenido de humedad midiendo la constante dieléctrica entre el sensor y el suelo. El sensor emite una onda electromagnética de cierta frecuencia y, a medida que la onda viaja a través del suelo, se ve afectada por la humedad, lo que modifica la frecuencia de la onda de retorno.

4. Sensores de Reflectancia en el Dominio del Tiempo (TDR): Determinan la humedad del suelo midiendo el tiempo que tarda una onda electromagnética en propagarse a través de la sonda del sensor. Las ondas se propagan más lentamente en suelos húmedos, por lo que el tiempo de propagación está relacionado con el contenido de humedad del suelo.

¿Cómo leo un sensor de humedad del suelo?

El método de lectura de un sensor de humedad del suelo suele depender del tipo de salida del sensor (señal analógica o digital) y del dispositivo de lectura utilizado (p. ej., microcontrolador, colector de datos, etc.). A continuación, se presentan algunos métodos de lectura comunes:

1. Sensores analógicos:

   Salida de voltaje o corriente: Utilice un registrador de datos o un microcontrolador con múltiples entradas analógicas para leer la salida del sensor. Por ejemplo, se puede conectar una señal de voltaje de 0-5 V directamente al puerto de entrada del ADC (conversor analógico-digital) del microcontrolador.

   - Mediante un multímetro: si la salida del sensor es una señal de voltaje, se puede utilizar un multímetro para medir directamente el valor de voltaje, que luego se puede convertir en un valor de humedad del suelo según la curva de calibración del sensor.

2. Sensor digital:

   Interfaz I2C o SPI: En sensores con interfaz de comunicación digital, los datos se pueden leer mediante un microcontrolador compatible con el protocolo adecuado. Esto suele implicar la escritura de código para inicializar el sensor, configurar los parámetros y leer los datos.

   - Registradores de datos: Algunos dispositivos registradores de datos pueden comunicarse directamente con sensores digitales sin la necesidad de programación adicional del microcontrolador.

3. Lectura directa:

   - Pantalla LCD: Algunos sensores están equipados con pantallas LCD que permiten leer los valores de humedad del suelo directamente desde la pantalla.

   - Aplicación de teléfono celular: para los sensores inteligentes que admiten Bluetooth o Wi-Fi, los datos se pueden leer a través de una aplicación de teléfono celular dedicada.

4. Utilizando un recopilador de datos:

Para los casos que requieran conexión a una computadora o sistema de monitoreo remoto, se puede utilizar un recolector de datos para leer los datos del sensor de humedad del suelo.

Los recolectores de datos generalmente tienen múltiples canales de entrada que pueden leer datos de múltiples sensores al mismo tiempo y transmitirlos a una computadora o servidor en la nube de forma cableada o inalámbrica.

Pasos generales para leer un sensor de humedad del suelo:

La lectura de datos de un sensor de humedad del suelo suele requerir la conexión a un dispositivo de lectura, como un microcontrolador (p. ej., Arduino), un registrador de datos o un medidor de lectura específico. A continuación, se detallan los pasos generales para leer un sensor de humedad del suelo:

1. Conecte el sensor: Conecte la salida del sensor de humedad del suelo a la entrada del dispositivo de lectura. Los sensores con salidas analógicas suelen conectarse a los pines de entrada analógica del dispositivo; los sensores con salidas digitales, a los pines de entrada digital.

2. Inicializar el dispositivo de lectura: Si se utiliza un microcontrolador, es necesario escribir un programa para inicializar la lectura del sensor. Esto puede incluir la configuración del modo de pin, del convertidor analógico-digital (ADC), etc.

3. Leer datos: Ejecute el comando de lectura para obtener los datos del sensor. En los sensores de salida analógica, la lectura es un valor de voltaje, que debe calcularse mediante la fórmula de conversión de voltaje a humedad; en los sensores de salida digital, la lectura es una señal digital que puede representar directamente el valor de humedad.

4. Procesamiento y visualización de datos: Las lecturas se procesan, se convierten a porcentaje de humedad u otras formas de representación de la humedad y se muestran en un monitor o se almacenan en un registrador de datos.

5. Calibración: Para mejorar la precisión de las lecturas, puede ser necesario calibrar el sensor. El proceso de calibración suele implicar medir la salida del sensor en condiciones de humedad conocidas y ajustar la ecuación de conversión del dispositivo de lectura para que coincida con la humedad real.

Independientemente del método utilizado, se deben tener en cuenta los siguientes puntos al leer los sensores de humedad del suelo:

Asegúrese de que el sensor esté instalado en la ubicación correcta para representar las condiciones de humedad del suelo en el área a monitorear.

Calibre el sensor periódicamente para garantizar la precisión de las mediciones.

Seleccione el método de lectura y el equipo adecuados según las características del sensor y los requisitos de la aplicación.

Resumir:

Al leer los sensores, es necesario consultar el manual del usuario para obtener información sobre cómo conectarlos correctamente, calibrarlos (si es necesario) e interpretar la señal de salida. Asegúrese de que los cables de alimentación y señal del sensor sean correctos y de que este se haya instalado y calibrado correctamente según las instrucciones del fabricante.

Hoja de datos del sensor de temperatura y humedad del suelo

Manual de instrucciones de los sensores de temperatura y humedad del suelo NBL-S-THR V4.0.pdf

NBL-S-TMC - Sensor de conductividad de temperatura y humedad del suelo.pdf