Датчик влажности почвы своими руками в домашних условиях

Применение автоматизации при выращивании растений не является чем-то новым. Автоматическое орошение, системы подкормки удобрениями, а также контроль влажности почвы стали частью современных фермерских хозяйств.

Сегодня мы поговорим о емкостном датчике влажности почвы V1.2. Он отличается от простых датчиков влажности почвы, доступных любителям домашнего хозяйства, своим принципом действия.

Обычно датчики влажности работают по принципу измерения сопротивления. Их зонд имеет два электрода, погруженных в почву на некотором расстоянии друг от друга.

Датчик пропускает небольшой ток через зонд и отслеживает изменение сопротивления почвы. Эти изменения связаны с изменениями влажности. Принцип работы прост и пока все нормально.

Однако не все помнят о явлении электролиза, возникающее при протекании тока между электродами. Через непродолжительное время непрерывной работы зонда один из электродов подвергается действию коррозии. Это в свою очередь приводит к выходу из строя всего датчика влажности. Изменение режима работы с непрерывного на прерывистый только откладывает проблему, но зачастую является оптимальным решением.

image Держатель для платы Материал: АБС + металл, размер зажима печатной платы (max): 20X14 см… Подробнее

Есть ли решение данной проблемы? Да. Изменить принцип измерения. Вместо измерения сопротивления мы будем измерять емкость. В этом случае ток практически не течет, и соответственно нет эффекта электролиза. Датчик влажности почвы V1.2, о котором пойдет речь далее, работает именно по такому принципу.

Описание датчика влажности почвы V1.2

Принципиальная схема самого датчика приведена ниже.

image

Здесь мы видим генератор с фиксированной частотой, который построен на микросхеме таймера NE555. Прямоугольная волна с генератора подается на датчик, который является, по сути, конденсатором.

Однако для прямоугольного сигнала этот конденсатор имеет определенное реактивное сопротивление. Чем больше влажность почвы, тем выше емкость датчика. Следовательно, существует меньшее реактивное сопротивление для прямоугольной волны, что снижает напряжение на сигнальной линии.

Напряжение на выводе аналогового сигнала датчика можно измерить с помощью аналогового вывода на Arduino, который отображает влажность почвы.

Подключение датчика влажности почвы V1.2 к Arduino

Чтобы подключить датчик к плате нам нужно только три провода, GND, VCC и AOUT. Датчик прост в использовании, поскольку он связывается с платой через аналоговый вывод, и нет необходимости использовать какие-либо библиотеки.

Для чтения данных с нашего датчика мы будем использовать контакт A0, а схема соединения будет следующей:

Первая программа – проверка датчика

Чтобы проверить, работает ли датчик, нам понадобится лишь немного переработанная программа «AnalogReadSerial», которая представлена ​​ниже:

void setup() {    Serial.begin(9600);  }  void loop() {    int wilg = analogRead(A0);    int wil = map(wilg,310,570, 100, 0);    Serial.println(wil);    delay(500);   }

Программа призвана отобразить данные, полученные с датчика в монитор последовательного порта. Если данные стабильны (допустимы колебания в размере 0.5%), то значит датчик работает.

По умолчанию программа “AnalogReadSerial” возвращает считанное значение на пин A0 в диапазоне 0-1024, но мы внесли небольшую модификацию, которая позволяет отображать данные в диапазоне 0-100. Это позволит оценивать степень влажности почвы в процентах.

Датчик выдает напряжение в диапазоне 0-3В, так что с помощью функции map() мы эффективно выделили только диапазон, который использует датчик.

Результаты, отображаемые на мониторе последовательного порта, приведены ниже:

Работу датчика можно очень легко проверить. Если в мониторе последовательного порта значения сухого датчика составляют 0…2, а погруженного в стакан с водой 98…100, то это значит, что датчик работает правильно!

Вторая программа – автоматический полив

Проверив работу датчика, можно переходить к следующей программе. Это будет простая схема устройства, которая будет автоматически поливать почву в горшке с цветком.

Для этого мы используем Arduino Pro Mini, водяной насос, светодиод и, конечно же, датчик влажности почвы.

В дополнение к ранее упомянутым элементам, для управления насосом потребуется MOSFET-транзистор. Вам понадобится резистор 220 Ом для светодиода и 10 кОм для транзистора, программатор FTDI для загрузки программы в Pro Mini, панель блока питания для макетной платы пластины, к которой мы подключим блок питания.

Зачем нужен отдельный источник питания? Так как насос потребляет гораздо больше энергии, чем может обеспечить нас Arduino и FTDI преобразователь, то питание всего устройства только через порт USB может привести к сгоранию платы, преобразователя или даже материнской платы.

Если мы подобрали все элементы, то можем приступить к построению схемы. Все должно выглядеть, как показано ниже:

Насос должен быть отключен до момента отключения программатора и подключения внешнего источника питания.

Краткое пояснение: датчик подключен к контакту А0, транзистор управления насосом вместе со светодиодом подключен к контакту 11. Программатор для Pro Mini подключен — GND к GND, VCC к VCC, RX к TX и TX к RX.

Когда мы обсудили подключение всех элементов, мы можем перейти к самой программе.

Программа предназначена для включения водяного насоса при падении влажности почвы ниже 60%. О работе насоса будет сигнализировать светодиод, а измерение влажности должно выполняться каждые 30 минут.

Программа, несмотря на небольшое расширение схемы, очень проста и выглядит следующим образом:

void setup() {    pinMode(11,OUTPUT);//установка контакта 11 в качестве выходного контакта  }  void loop() {    int wilg = analogRead(A0);//переменная для влажности    int wil = map(wilg,310,570, 100, 0);//пересчитать значение в проценты      if(wil < 60)//если влажность менее 60%    {      pinMode(11,HIGH);//насос включается       delay(5000);//на 5 секунд      pinMode(11,LOW);//насос выключается    }    else// если нет    {      pinMode(11,LOW);//насос отключен    }    delay(1800000);//ждем 30 минут для следующего измерения  }

Теперь нам остается проверить всю систему на работоспособность. Проще всего вставить датчик и шланг от помпы в горшок с сухой почвой, и если начнется полив и загорится светодиод, то система и программа работают правильно.

Как видите, построить автоматическую систему полива очень просто, а при расширении всей системы легко добиться автоматического полива большой плантации.

Датчики влажности воздуха для управления вентиляцией

Высокая влажность в помещении практически неизбежно приведет к появлению в нем грибка и плесени. Для борьбы с такими явлениями существуют автоматизированные системы вентиляции, запускающиеся по срабатыванию специальных сенсоров. Сердце такого комплекса — датчик влажности. Существуют и отдельно устанавливающиеся в вытяжку или просто в комнату вентиляторы с датчиком влажности.

Что такое датчик влажности

Как следует из названия, это сенсор, улавливающий уровень влажности в помещении и сообщающий о нем владельцу. Иначе такое устройство называется гигрометром. Некоторые гигрометры способны не просто фиксировать уровень влажности, но и выполнять определенные действия — например, включать вентилятор или вытяжку через исполнительные приспособления или напрямую.

В зависимости от места размещения они делятся на внутренние и наружные. Первые предназначены для домов, квартир (к примеру, датчик влажности в ванную), цехов так далее, а вторые устанавливаются на улице и регистрируют параметры наружного воздуха. Их второе название — атмосферные датчики.

Бывают как встроенные в вентиляторы устройства, так и сенсорные блоки внешнего исполнения, соединяющиеся с ведомым оборудованием посредством проводного или беспроводного интерфейса. Существуют аналоговые варианты, но большинство выпускаемых сегодня представителей этого семейства относятся к цифровым.

Принцип работы похож на функционирование термостата. В отличие от последнего, устройство срабатывает при изменении влажности, а не температуры. Порог срабатывания, как правило, выставляют на 40 %. Включившись, чувствительный элемент сенсора воздействует на встроенное реле. Оно замыкает цепь, подающую питание на двигатель вентилятора, и автоматизированная вытяжка запускается.

Где купить

Приобрести необходимое оборудование можно как в специализированном магазине, так и онлайн в Интернет-магазине. Во втором случае, особого внимания заслуживает бюджетный вариант приобретения изделий на сайте Алиэкспресс. Для некоторых товаров есть вариант отгрузки со склада в РФ, их можно получить максимально быстро, для этого при заказе выберите «Доставка из Российской Федерации»:

Разновидности

Гигрометры делятся на несколько видов.

Важный плюс этого типа – взаимозаменяемость и отсутствие необходимости в калибровке. Также они долговечны и служат, в среднем, около пяти лет.

Но срок службы снижается при работе в неблагоприятных средах, например, в парах химических веществ, технических масел и так далее.

Возможные дополнительные функции:

Преимущества гигрометров

Плюсы таких приборов весьма значительны:

Единственный минус — издаваемый вентилятором шум во время работы.

Применение

По направленности применения гигрометры можно разделить на виды:

Во встроенных системах вентиляции

Датчики широко применяются в оборудовании кондиционирования зданий. Их срабатывание на повышение влажности включает принудительную вентиляцию. Термозащищенный канальный сенсор в прочном корпусе можно разместить в вентиляционной шахте, оперативно отслеживать через него изменения характеристик среды и соответствующим образом менять режим работы. Так, например, промышленные ультразвуковые увлажнители при использовании подобного решения задействуются и деактивируются автоматически, что помогает экономить энергию и повышает общий ресурс приборов.

Читайте также:  Как подключить акустику к dvd плееру

В вентиляторах

Бытовые вытяжные вентиляторы часто успешно функционируют под контролем гигрометров, помогая поддерживать нормальную влажность в 40–60 %. Сенсоры оперативно реагируют на смену характеристик воздуха и не позволяют влажности подняться выше определенного уровня. Такой подход радикально уменьшает шансы появления грибка или плесени, а подконтрольное помещение всегда будет обеспечено свежим воздухом.

Особенно актуально это для ванн, банных комплексов и подобных мест, где происходит постоянное взаимодействие с водой и высокой температурой.

Датчик влажности воздуха для управления вентиляцией, как уже говорилось, помогает экономить электричество. Кроме того, некоторые модели дооснащаются детекторами углекислого газа и помогают поддерживать свежий воздух. Встречаются образцы с таймером, запускающие вентилятор по расписанию.

Пример автоматизированной вытяжки для ванной комнаты

Обычно ванные снабжаются естественной вытяжкой или простыми вентиляторами, включающимися при зажигании света или отдельным выключателем. Все эти подходы обладают недостатками:

Автоматизация поможет решить эти вопросы. К обычной вытяжке добавляется электронный контроллер с сенсором влажности, запускающий вентилятор только по необходимости (а также по таймеру и с пульта, если такие функции предусмотрены). Как только влажность превысит заданное пороговое значение — управляющая плата задействует вытяжку и быстро приведет характеристики воздуха к норме. Существуют качественные фабричные варианты, такие, как вытяжной вентилятор с датчиком влажности Soler&Palau Silent 100 CHZ или устройство Xiaomi Mi Temperature and Humidity Sensor (последний при этом интегрируется в экосистему «умного дома» Сяоми), но прибор можно сделать и своими руками.

Типичная система состоит из следующих компонентов:

MP590 представляет собой работающий по интерфейсу 1WIRE цифровой сенсор. Главная плата работает в трех режимах:

Такое решение универсально и способно стать основой почти любого проекта автоматизации. Внешний вид в корпусе:

Схема подключения вентилятора будет выглядеть следующим образом:

Для оптимальной чувствительности сенсор выносится за корпус.

Важно правильно выбрать место установки. Оно должно находиться рядом с вытяжкой, чтобы обойтись без прокладки длинного жгута проводов. Один из вариантов расположения приведен ниже:

После установки может понадобиться небольшая калибровка, в каждом случае она выполняется согласно инструкции для конкретного прибора. В работе с MP590 понадобятся следующие шаги:

Заключение

Измеритель влаги — функциональное и простое устройство, которое помогает поддерживать комфортную атмосферу с минимумом затрат. Существуют домашние и промышленные варианты, для обычных вентиляторов и мощных вытяжек, но все датчики влажности выполняют единственную функцию — информировать, помогать сохранять сухость воздуха на заданном уровне и не допускать заплесневения поверхностей, появления грибка и прочих симптомов слишком высокой увлажненности воздуха.

В выборе датчика необходимо руководствоваться:

Энтузиасты могут попробовать своими руками собрать решение на базе любого понравившегося контроллера или микрокомпьютера, например, Arduino и Raspberry Pi, все устройства и компоненты для этого свободно продаются в любом магазине радиоэлектроники.

Видео по теме

Источник

Датчик влажности для вентиляции

Большая влажность в ванной комнате является основной причиной появления в помещении плесени и грибка. Чтобы этого не происходило, вместо вентиляционного окна решетки устанавливают вентилятор.

Читайте также:  Как через айфон подключить интернет на ноуте

И оптимальным вариантом такого изделия для воздухообмена влаги в ванной является вентилятор со встроенным датчиком влажности для вентиляции. Еще такой прибор называют гигрометр. Датчик влажности воздуха для управления вентиляцией совместно с таймером создают работу изделия автоматизированной. Помимо этого, есть ряд специализированных устройств, которые производят контроль за влажностью воздуха: это различные канальные преобразователи, гигростаты, те-же гигрометры и многое другое. Все разнообразие приборов можно увидеть в любом интернет-магазине, например на вентиляция.ком

Разновидности и особенности гигрометра

Гигростат приборы различаются между собой однолинейными и двух линейными схемами. Всякий контур содержит в себе реле, управляющее изделием. А гигрометр, имеющий два контура, разумеется, управляет несколькими устройствами.

В результате регулируется циркуляция воздуха в комнате. Перед тем как установить вентилятор с датчиком влажности, нужно сознавать, что эти изделия должны соответствовать некоторым условиям.

Основное для вытяжки – точность срабатывания гигрометра. А также изделие должно быть нейтральным к конденсату. Гигростаты подразделяют на емкостные, резистивные, теплопроводящие (термостатные) гигрометры.

Датчики емкостные

Принцип работы этого устройства заключается в изменении емкости конденсатора при повышенной влажности воздуха в помещении.

Резистивные приборы

Такие гигрометры основаны на изменении влажности в среде гигроскопа. Здесь элементом выступают подложки и полимеры.

В классическом варианте резистивный гигрометр температуры и конденсата состоит из подложки, с разложенными двумя электродами при использовании фоторезистора.

Затем ее накрывают токопроводящим полимерным элементом. Время включения вентиляции составляет от 15 до 35 секунд, что допустимо для ванной комнаты.

Теплопроводящие гигрометры

Такая разновидность изделий отличается по принципу действия от упомянутых гигрометров. Принцип работы у таких изделий заключается в мостовой схеме подключенных между собой термисторов.

Напряжение в конце схемы пропорционально содержанию влаги. А из-за того, что один резистор изолирован, а другой открытый, ток в них проходит за разное время.

Теплоотдача закрытого термистора больше, чем открытого, а это достигается за счет использования изолятора из сухого азота. Поскольку у термисторов разная температура, соответственно, у них соответствующее сопротивление. Разница этого показателя и характеризует сырость воздуха в помещении.

Дополнительная функциональность вентиляторов

На сегодняшний день разработаны современные вентиляторы VENTS iFan системы Electrolux c применением передовых технологий в отрасли вентиляционной продукции. Интегрированные схемы и автоматика с пульта дистанционного управления разрешают поставить выборочные настройки влажности:

Но конечно, основным встроенным элементом для этого прибора является гигрометр влажности. Конструктивно он часто выпускается производителями совместно с вентилятором, но может быть, и автономным.

Преимущества

Достоинства такого датчика очевидны:

Минус гигрометра – его шум во время работы вентилятора.

Особенности датчика влажности

Гигростат работает аналогично термостату, но главная цель при этом – включать и отключать вентиляцию в зависимости от количества влаги. Другими словами, изделие включается лишь при достижении в помещении влажности выше 40%.

Читайте также:  Как подключить модем к роутеру zyxel keenetic 4g iii

Датчик представляет собой чувствительный элемент, реагирующий при предельной влаге в воздухе. Он действует на реле, которое замыкает электрическую цепь электродвигателя и вентиляция включается.

Прибор MP590 встроен в корпус устройства вместе с модулем управления. Чтобы вентилятор с датчиком влажности в ванной работал корректно, нужно его правильно настроить.

Сначала переводят управление реле в режим триггер. Затем путем корректировки по показаниям влаги на управленческом модуле создают настройку схемы вентиляции.

Чтобы убедиться в правильной работе прибора, включают горячий душ и дожидаются повышения влажности, например, до 40%. После этого закрывают кран с горячей водой в душе. Через какое-то время, после принудительной вентиляции воздуха, при понижении влаги, прибор отключается.

Установка прибора с датчиком влажности

Для оптимальной работы прибора и эффективной вентиляции воздуха в помещении, его нужно правильно подключить. Что необходимо знать при этом?

Перед монтажом прибора вместо решетки на вентиляционной системе, надо проверить тягу в канале вентиляции. Для этого нужно зажечь спичку и поднести ее к колодцу, если пламя интенсивно отклонится в сторону отверстия, то, значит, естественная вентиляция работает нормально.

При работе изделия для воздухообмена нужен постоянный приток свежего воздуха: для этого подойдет небольшая щель в двери 2-3 см, которая и обеспечит вентиляцию.

При выборе изделия по мощности нужно знать объем помещения и условное количество замены воздушной массы в ванной за единицу времени. Для ванной комнаты этот показатель составляет 3-8 раз.

Умножая, объем на этот параметр, мы получим характеристики мощности прибора. Если в подсчетах боитесь ошибиться, то нужно просто выбрать максимальную по мощности модель – и такой вентилятор гарантированно не создаст проблем с необходимой циркуляцией воздуха.

Нередко возникает необходимость приобретать датчик по измерению сырости отдельно, и потом подключить его к вентилятору. Такие гигрометры принято монтировать в помещении ванной на потолке либо возле канала и в таком случае они снабжены щупом для измерения сырости в шахте воздуховода.

В ванной комнате желательно устанавливать низковольтный вентилятор, так как влажный воздух является хорошим электропроводником. Иногда лучше объединить свет и датчик влаги в воздухе под одним выключателем, так будет обеспечено регулярная вентиляция по мере избыточной сырости в ванной комнате.

Достаточно придерживаться этих простых правил, чтобы была обеспечена надежная и долгосрочная работа вентилятора. А если применить в работе приборы с дополнительными функциями, в том числе вентилятор вытяжной с датчиком влажности, то это устройство будет не только полезное, но и очень необходимым прибором для ванной комнаты.

Согласитесь, покупка такого прибора – это редкое приобретение в жизни и лучше заиметь достойное изделие, чем затем сожалеть о покупке.

Источник

Соединяем Arduino с датчиком влажности почвы FC-28, чтобы определить, когда ваша почва под растениями нуждается в воде.

В этой статье мы собираемся использовать датчик влажности почвы FC-28 с Ардуино. Этот датчик измеряет объемное содержание воды в почве и дает нам уровень влаги. Датчик дает нам на выходе аналоговые и цифровые данное. Мы собираемся подключить его в обоих режимах.

Как работает датчик почвы FC-28?

Датчик влажности почвы состоит из двух датчиков, которые используются для измерения объемного содержания воды. Два зонда позволяют току пройти через почву, которая дает значение сопротивления, что позволяет в итоге измерить значение влаги.

Когда есть вода, почва будет проводить больше электричества, а это значит, что будет меньше сопротивление. Сухая почва плохо проводит электричество, поэтому когда воды меньше, почва проводит меньше электричества, а это значит, что сопротивление будет больше.

Датчик FC-28 можно соединить в аналоговом и цифровом режимах. Сначала мы подключим его в аналоговом режиме, а затем в цифровом.

Спецификация

Спецификации датчика влажности почвы FC-28:

  • входное напряжение: 3.3–5V
  • выходное напряжение: 0–4.2V
  • входной ток: 35mA
  • выходной сигнал: аналоговый и цифровой

Распиновка

Датчик влажности почвы FC-28 имеет четыре контакта:

  • VCC: питание
  • A0: аналоговый выход
  • D0: цифровой выход
  • GND: земля

Модуль также содержит потенциометр, который установит пороговое значение. Это пороговое значение будет сравниваться на компараторе LM393. Светодиод будет нам сигнализировать значение выше или ниже порогового.

Аналоговый режим

Для подключения датчика в аналоговом режиме нам потребуется использовать аналоговый выход датчика. Датчик влажности почвы FC-28 принимает аналоговые выходные значения от 0 до 1023.

Влажность измеряется в процентах, поэтому мы сопоставим эти значения от 0 до 100, а затем покажем их на последовательном мониторе (serial monitor). Вы можете установить различные значения влаги и повернуть водяную помпу «включено-выключено» согласно этим значениям.

Электрическая схема

Подключите датчик влажности почвы FC-28 к Ардуино следующим образом:

  • VCC FC-28 → 5V Arduino
  • GND FC-28 → GND Arduino
  • A0 FC-28 → A0 Arduino

Код для аналогового выхода

Для аналогового выхода мы пишем такой код:

int sensor_pin = A0;   int output_value ;    void setup() {    Serial.begin(9600);    Serial.println("Reading From the Sensor ...");    delay(2000);    }    void loop() {    output_value= analogRead(sensor_pin);    output_value = map(output_value,550,0,0,100);    Serial.print("Mositure : ");    Serial.print(output_value);    Serial.println("%");    delay(1000);    }

Объяснение кода

Прежде всего, мы определили две переменные: одну для контакта датчика влажности почвы, а другую для хранения выхода датчика.

int sensor_pin = A0;   int output_value ;

В функции setup, команда Serial.begin(9600) поможет в общении между Arduino и серийным монитором. После этого, мы напечатаем «Reading From the Sensor …” (англ. — считываем с датчика) на обычном дисплее.

void setup() {    Serial.begin(9600);    Serial.println("Reading From the Sensor ...");    delay(2000);    }

В функции цикла, мы прочитаем значение от аналогового выхода датчика и сохраним значение в переменной output_value. Затем мы сопоставим выходные значения с 0-100, потому что влажность измеряется в процентах. Когда мы брали показания с сухого грунта, значение датчика было 550, а во влажном грунте значение датчика было 10. Мы сопоставили эти значения, чтобы получить значение влаги. После этого мы напечатали эти значения на последовательном мониторе.

void loop() {    output_value= analogRead(sensor_pin);    output_value = map(output_value,550,10,0,100);    Serial.print("Mositure : ");    Serial.print(output_value);    Serial.println("%");    delay(1000);    }

Цифровой режим

Для подключения датчика влажности почвы FC-28 в цифровом режиме мы подключим цифровой выход датчика к цифровому контакту Arduino.

Модуль датчика содержит потенциометр, который использован для того чтобы установить пороговое значение. Пороговое значение после этого сравнивается со значением выхода датчика используя компаратор LM393, который помещен на модуле датчика FC-28. Компаратор LM393 сравнивает значение выхода датчика и пороговое значение, и после этого дает нам выходное значение через цифровой вывод.

Когда значение датчика больше чем пороговое значение, цифровой выход передаст нам 5В, и загорится светодиод датчика. В противном случае, когда значение датчика будет меньше чем это пороговое значение на цифровой вывод передастся 0В и светодиод не загорится.

Электрическая схема

Соединения для датчика влажности почвы FC-28 и Ардуино в цифровом режиме следующие:

  • VCC FC-28 → 5V Arduino
  • GND FC-28 → GND Arduino
  • D0 FC-28 → Пин 12 Arduino
  • Светодиод положительный → Вывод 13 Ардуино
  • Светодиод минус → GND Ардуино

Код для цифрового режима

Код для цифрового режима ниже:

int led_pin =13;  int sensor_pin =8;  void setup() {  pinMode(led_pin, OUTPUT);  pinMode(sensor_pin, INPUT);  }  void loop() {  if(digitalRead(sensor_pin) == HIGH){  digitalWrite(led_pin, HIGH);  } else {  digitalWrite(led_pin, LOW);  delay(1000);  }  }

Объяснение кода

Прежде всего, мы инициализировали 2 переменные для соединения вывода светодиода и цифрового вывода датчика.

int led_pin = 13;  int sensor_pin = 8;

В функции setup мы объявляем пин светодиода как пин выхода, потому что мы включим светодиод через него. Мы объявили пин датчика как входной пин, потому как Ардуино будет принимать значения от датчика через этот вывод.

void setup() {  pinMode(led_pin, OUTPUT);  pinMode(sensor_pin, INPUT);  }

В функции цикла, мы считываем с вывода датчика. Если значение более высокое чем пороговое значение, то включится светодиод. Если значение датчика будет ниже порогового значения, то индикатор погаснет.

void loop() {  if(digitalRead(sensor_pin) == HIGH){  digitalWrite(led_pin, HIGH);  } else {  digitalWrite(led_pin, LOW);  delay(1000);  }  }

На этом вводный урок по работе с датчиком FC-28 для Ардуино мы завершаем. Успешных вам проектов.

При выборе вентилятора в ванную комнату многие люди сталкиваются с разнообразием торговых марок, каждая из которых имеет множество дополнительных приспособлений

Несмотря на то, что большая часть нашей страны находится в умеренных широтах, неотъемлемым спутником жизнедеятельности человека является повышенная влажность в бытовых, служебных и технических помещениях. Даже если влажность кажется незначительной, и не является первостепенным вопросом при ремонте или обустройстве соответствующих помещений, совсем закрыть глаза на её наличие не удастся. Неприятными последствиями могут быть сыреющие стены и полы, которые станут благоприятной средой для появления и размножения различной микрофлоры (плесень, грибок), что в свою очередь, может нанести непоправимый ущерб здоровью, особенно у людей, склонных к аллергическим реакциям.

Что такое датчик влажности

Как следует из названия, это сенсор, улавливающий уровень влажности в помещении и сообщающий о нем владельцу. Иначе такое устройство называется гигрометром. Некоторые гигрометры способны не просто фиксировать уровень влажности, но и выполнять определенные действия — например, включать вентилятор или вытяжку через исполнительные приспособления или напрямую.

В зависимости от места размещения они делятся на внутренние и наружные. Первые предназначены для домов, квартир (к примеру, датчик влажности в ванную), цехов так далее, а вторые устанавливаются на улице и регистрируют параметры наружного воздуха. Их второе название — атмосферные датчики.

image

Читайте также:  Проверка Электрических Схем На Соответствие Фактическим Эксплуатационным

Бывают как встроенные в вентиляторы устройства, так и сенсорные блоки внешнего исполнения, соединяющиеся с ведомым оборудованием посредством проводного или беспроводного интерфейса. Существуют аналоговые варианты, но большинство выпускаемых сегодня представителей этого семейства относятся к цифровым.

image

image
image
image

Выбор вентилятора с датчиком влажности

image

Выбирая вытяжное оборудование, необходимо учитывать площадь помещения, в котором оно будет установлено, дизайн, а также наличие опций, которые помогут использовать его с большей пользой.

Параметры Особенности выбора
Мощность Выбор мощности зависит от площади помещения.
Габариты Выбранная модель должна соответствовать размеру и форме вентиляционного отверстия.
Производительность вытяжки Высчитывается по формуле. В каждом помещении в течение суток воздух должен меняться определенное количество раз. Для расчета нужно объем комнаты умножить на максимальное и минимальное число замен. К полученному результату надо добавить 15% для запаса мощности.
Стоимость Среди выпускаемых устройств можно найти бюджетные модели. Основные требования, которым они должны удовлетворять: возможность установки в шахту либо крепления к воздуховоду; оснащенность двигателя шарикоподшипниками; реле защиты от перегрева.
Электробезопасность Воздух является хорошим проводником тока, поэтому для сырых помещений лучше брать низковольтные вытяжки с классом выше IP45 и корпусом, защищенным от брызг.
Обратный клапан Должен предотвращать поступление в помещение воздуха из вентиляционной шахты.
Дополнительные функции Лучшим по функциональности является вентилятор с таймером и датчиком влажности, который включится при повышении влажности и перестанет работать при ее нормализации.

Еще одним важным показателем является уровень шума прибора. Эти данные можно найти в паспорте оборудования. Максимально комфортными для человеческого уха, согласно регламентируемым нормам, считаются значения до 45 дБ.

Однако превышение уже шум в 35 дБ начинает раздражать, а выше 50 дБ грозит негативными последствиями для слуха.

Разновидности

Гигрометры делятся на несколько видов.

  • Резистивные. Их принцип действия — измерение влажности внутри активной среды прибора. Основной чувствительный элемент — полимерные детали и подложки. Конструктив типичного резистивного гигрометра подразумевает наличие особой подложки, несущей фоторезистор и пару электродов. Сверху они прикрыты токопроводящим слоем. Такой прибор срабатывает примерно через 30 секунд после изменения влажности, что подходит для жилого помещения или ванной комнаты.

    Важный плюс этого типа – взаимозаменяемость и отсутствие необходимости в калибровке. Также они долговечны и служат, в среднем, около пяти лет.

    Но срок службы снижается при работе в неблагоприятных средах, например, в парах химических веществ, технических масел и так далее.

    image

  • Емкостные. Главный их элемент — конденсатор. При изменении параметров окружающего воздуха меняется емкостная характеристика конденсатора, вызывая срабатывание датчика. Принцип действия такого гаджета называется «конденсатор с воздушным зазором. Влажность воздуха влияет на его диэлектрическую проницаемость. С изменением уровня водяных паров изменяется и емкость конденсатора. Существуют и более сложные варианты, где воздух заменен диэлектрической прослойкой; они несколько точнее, но плохо работают с уровнями влажности менее 0.5 %. Хотя в бытовом использовании такие значения возникают редко, поэтому недостаток малозначителен.

    image Весьма популярны тонкопленочные гигрометры с несколькими дополнительными датчиками температуры для более точных измерений и компенсации отклонений.

  • Термостатные. Они имеют иной принцип работы. Термостатный гигрометр несет в себе соединенные друг с другом термисторы. Рост влажности приводит к прямо пропорциональному увеличению значения напряжения. Внутри прибора имеются два резистора — открытый и изолированный. Разница температур порождает разность сопротивлений на термисторах, что служит индикатором влажности. В основном такие модули используются в промышленной и бытовой технике наподобие микроволновых печей и сушильных машин.

Возможные дополнительные функции:

  • включение по датчику движения, чтобы вентиляция запускалась только во время присутствия человека;
  • проветривание — запуск вентилятора в «тихом» режиме;
  • таймер — работа несколько минут после приема ванной для быстрого высушивания воздуха;
  • оснащение обратным клапаном. Он предотвращает проникновение неприятного запаха, пыли и прочих частиц;
  • дополнительное декоративное освещение;
  • настройка мощности;
  • часы на передней панели, и другие.

Преимущества гигрометров

Плюсы таких приборов весьма значительны:

Читайте также:  Почему вырубает автомат по ночам в частном доме?

  • они быстро выводят наружу влажный воздух и не дают ему застояться;
  • экономия электричества. Если обычную вытяжку или вентилятор в условиях колебаний влажности приходится держать постоянно включенными, то датчик включит и выключит прибор только при изменении характеристик выше/ниже заданных;
  • автоматизация. Не нужно вручную включать вытяжное и вентилирующее оборудование.

Единственный минус — издаваемый вентилятором шум во время работы.

Применение

По направленности применения гигрометры можно разделить на виды:

  • для управления отдельным вентилятором;
  • для контроля над системой вентиляции.

Во встроенных системах вентиляции

Датчики широко применяются в оборудовании кондиционирования зданий. Их срабатывание на повышение влажности включает принудительную вентиляцию. Термозащищенный канальный сенсор в прочном корпусе можно разместить в вентиляционной шахте, оперативно отслеживать через него изменения характеристик среды и соответствующим образом менять режим работы. Так, например, промышленные ультразвуковые увлажнители при использовании подобного решения задействуются и деактивируются автоматически, что помогает экономить энергию и повышает общий ресурс приборов.

В вентиляторах

Бытовые вытяжные вентиляторы часто успешно функционируют под контролем гигрометров, помогая поддерживать нормальную влажность в 40–60 %. Сенсоры оперативно реагируют на смену характеристик воздуха и не позволяют влажности подняться выше определенного уровня. Такой подход радикально уменьшает шансы появления грибка или плесени, а подконтрольное помещение всегда будет обеспечено свежим воздухом.

Особенно актуально это для ванн, банных комплексов и подобных мест, где происходит постоянное взаимодействие с водой и высокой температурой.

Датчик влажности воздуха для управления вентиляцией, как уже говорилось, помогает экономить электричество. Кроме того, некоторые модели дооснащаются детекторами углекислого газа и помогают поддерживать свежий воздух. Встречаются образцы с таймером, запускающие вентилятор по расписанию.

Полезные функции подобного устройства

Кроме таймера, лучше выбирать вентиляторы для ванной комнаты с датчиком влажности, что позволит устройству запускаться автоматически, то есть по достижению показателями определенных значений.

Датчик влажности — наиболее важная часть конструкции любого вентилятора. По-другому это устройство еще называется гигростатом. Оно может предварительно встраиваться внутрь вытяжки или использоваться как автономное устройство. Все зависит от того, где будет выполняться измерение уровня влажности.

Принцип работы гигростата похож на работу термостата, но с тем отличием, что основная его функция — смыкание и размыкание контактов в зависимости от наличия пара в воздухе и его количества. Датчики способствуют тому, что механизм запускается лишь по достижении определенного уровня влажности.

Датчик влажности вентиляционной системы

Существующие гигростаты подразделяются на одноконтурные либо двухконтурные. Каждый из контуров — это реле, управляющее только одним устройством. Естественно, чем больше контуров у гигростата, тем большим количеством устройств он сможет управлять одновременно. Это дает возможность полного контроля над микроклиматом помещения.

В сочетании с таймером гигростат делает функционирование вентиляционного блока полностью автоматизированным. Если сравнивать его с другими типами аппаратов, то прибор, оснащенный датчиком влажности, обладает одним существенным преимуществом. Его использование позволяет экономить электричество за счет того, что он включается лишь тогда, когда показатель уровня влажности повысится до указанного значения.

Читайте также:  Беспроводная передача электроэнергии: технология будущего или дорога в никуда?

Вытяжной вентилятор с таймером и датчиком влажности

Наиболее правильный выбор — встроенный вентилятор в ванную. Выбрав подобное устройство, вы можете забыть о том, чтобы вручную включать и выключать вытяжку. Ваш вентилятор выполнит все самостоятельно. Как только влажность повысится — он заработает, после снижения этого показателя до нормы — отключится.

Если вам позволяют средства, то лучше выбирать конструкцию вытяжки с датчиком движения, самостоятельной регулировкой мощности и подсветкой. Однако если остановиться на самом обыкновенном и бюджетном варианте, то вполне достаточно и обычной вытяжки, основное, чтобы вентилятор мог справиться с тем, для чего он предназначен.

И, напоследок хотелось бы обратить ваше внимание на внешний вид вашей вытяжки. Например, вы можете остановить свой выбор на вытяжном устройстве для ванной с красивой, фирменной решеткой либо даже со сменными панелями. Это позволит ему органично вписаться в интерьер ванной.

Декоративная решетка на вентиляционной системе в санузле

Пример автоматизированной вытяжки для ванной комнаты

Обычно ванные снабжаются естественной вытяжкой или простыми вентиляторами, включающимися при зажигании света или отдельным выключателем. Все эти подходы обладают недостатками:

  • «естественной» мощности может не хватать для поддержания достаточной сухости, и ванная превращается во влажную горячую баню, в ней заводится грибок, плесень и так далее;
  • активирующаяся вместе со светом система постоянно потребляет ток, даже когда не нужна. Кроме того, она шумит, что может раздражать;
  • для отдельного варианта в ванную комнату понадобится поставить дополнительный выключатель, манипулировать которым каждый раз придется вручную.

Автоматизация поможет решить эти вопросы. К обычной вытяжке добавляется электронный контроллер с сенсором влажности, запускающий вентилятор только по необходимости (а также по таймеру и с пульта, если такие функции предусмотрены). Как только влажность превысит заданное пороговое значение — управляющая плата задействует вытяжку и быстро приведет характеристики воздуха к норме. Существуют качественные фабричные варианты, такие, как вытяжной вентилятор с датчиком влажности Soler&Palau Silent 100 CHZ или устройство Xiaomi Mi Temperature and Humidity Sensor (последний при этом интегрируется в экосистему «умного дома» Сяоми), но прибор можно сделать и своими руками.

Типичная система состоит из следующих компонентов:

  • цифровой датчик влажности для вентилятора (в данном случае это MP590);
  • контрольно-защитный блок с измерительной функцией. В примере используется плата с АЦП MP8037ADC;
  • корпус BOX-BM8037;
  • импульсный источник питания, подходящий к прочим компонентам. Чаще всего это блок питания на 0.5 А и 12 В. В нашем примере это PW1245.

MP590 представляет собой работающий по интерфейсу 1WIRE цифровой сенсор. Главная плата работает в трех режимах:

  • «триггер»;
  • «гистерезис»
  • «защита».

Такое решение универсально и способно стать основой почти любого проекта автоматизации. Внешний вид в корпусе:

Схема подключения вентилятора будет выглядеть следующим образом:

Для оптимальной чувствительности сенсор выносится за корпус.

Важно правильно выбрать место установки. Оно должно находиться рядом с вытяжкой, чтобы обойтись без прокладки длинного жгута проводов. Один из вариантов расположения приведен ниже:

После установки может понадобиться небольшая калибровка, в каждом случае она выполняется согласно инструкции для конкретного прибора. В работе с MP590 понадобятся следующие шаги:

  • предположим, что модуль измерил 40 % влажности;
  • необходимо зажать правую кнопку на 5 секунд, попасть в меню включения и задать там значение 100;
  • через три секунды гаджет принудительно закроет меню;
  • далее 5 секунд удерживается уже левая кнопка. Появится меню отключения. В нем следует задать 50. Еще через 5 секунд после этого устройство вернется в рабочий режим.

Сфера применения

Схема подключения вентилятора с датчиком влажности Установка вытяжного устройства актуальна в любом помещении с повышенной влажностью или периодически появляющейся сыростью, начиная с жилых объектов и заканчивая хозяйственными строениями.

  1. В зоне приготовления пищи, на кухне, установка обусловлена спецификой помещения. Воздух сильно увлажняется во время готовки, кроме того, по комнате распространяются запахи.
  2. Установка вентиляции в туалетах и ванных комнатах обязательна. Согласно нормативам, смена воздуха в них должна происходить каждые 10 минут, чего невозможно достичь при естественном притоке.
  3. Чаще всего самым влажным помещением в доме является погреб. Установка в стене подвала вытяжки поможет избавить его от затхлого запаха сырости.
  4. Бассейн, так же как и баня, требует установки специальных устройств. Их отсутствие может привести к образованию грибка и быстрому разрушению строения.
  5. Еще одним местом, страдающим от излишней влажности, является чердак. Чтобы просушить, его достаточно поставить вентилятор с датчиком влажности.

Качественный вентилятор рассчитан на длительный срок эксплуатации. Приобретаются данные изделия нечасто.

Поэтому предпочтение лучше отдавать приборам с большим количеством опций.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий