设为首页收藏本站

爱吱声

 找回密码
 注册
搜索
查看: 3388|回复: 23
打印 上一主题 下一主题

[工程技术] 谈谈湿度传感器

[复制链接]
  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43
  • 签到天数: 300 天

    [LV.8]合体

    跳转到指定楼层
    楼主
     楼主| 发表于 2020-5-27 23:25:14 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
    看到捣江湖的帖子。我就在做适度传感器,聊两句。
    $ C* ~! E. {4 I# a; p6 o$ B  J: I6 K6 E5 N8 c; Y7 m: X
    原来想的很简单,做一个传感器,报告给我当前土壤湿度是多少,比如50%,然后据此浇水。
      z( L+ u9 V' ]! \2 A. O8 k& d. O# B
    但做起来并不容易。如果如视频中,自己用,知道土壤类型,用户情况是固定的,并不是很难。但是想做出来一个适用于各种土壤,各种情况都比较精确的,很难。我们购买了市面上各种传感器,包括很专业的传感器,没有一个满意的。有的在某种土壤里湿度最多30%,怎么也升不上去,有的相反有点水就爆表。
    ) a  ~7 M0 ^* K& @  v/ `& o7 ?9 V0 O) i% v! X4 {
    主要难点在于测量出来的物理参数和湿度的对应关系很复杂。湿度传感器主要有两种方法,一个是电阻测量法,一个是电容测量法。电阻测量法更简单,但我们经验更不稳定些。但是不管电阻,还是电容,除了土壤湿度,还受很多其他因素影响,比如土壤类型,比如酸碱度,插的的松紧度和深度,甚至包括温度。这样,同样的湿度,不同的土壤,你测出来的电阻、电容可能差别就很大。你不知道其他因素的情况下,想建模是很难的。相当于你把一个高维的曲面投射到二维平面上,然后搞一个线性关系出来。总有情况让你的模型误差很大。
    # }, \* H0 ]1 W/ [
    . D6 W( z+ D; m, H# Z. S: k不过好的一点是,用户也不知道正确的湿度是多少?0%和100%好定义,中间的就很难,土壤半干,你说是50%还是70%?只要不太离谱,用户都能接受。对于绝大部分用户来说,他们觉得有一个传感器插到土壤里,直接测湿度还不准吗,心理踏实。其实很多情况下还不如用模型预估出来的湿度靠谱。想作出一个好的模型来,真的好难啊。我们折腾了两三年,还总是有不满意的情况。如果有人有好点子,那就太感谢了。
    ( E0 o' ~% L- M8 r! a$ O+ z
    $ z+ Z) B+ Y$ O7 y# ~之前去CES,看到法国人搞的一套系统,他们脑洞大开。在花盆下放一个体重计,你浇水了,重量不就增加了吗,根据重量测量湿度。但这个需要用户来定义,多少重量是多少湿度,而且随着植物的增长,这个关系还得更新。前两年看他们转做无人机了,应该是效果不好。还有人通过渗透压来测量,但是需要用户给sensor里灌水,感觉也不靠谱。
    , r! |8 d7 _- t# I
    % u8 C* k% I( D6 z4 y0 E4 ~3 A看起来简单的事情,做好了,不是很容易。当然,特定情况下还是可以做到很靠谱的。比如检测有没有水/漏水,技术就很成熟。农业上的、工业上的,可能问题也不大。你可以针对每个客户不同的情况优化模型。
    ! h' F, M* T" k% `
    - }' Y+ |5 z0 {2 a8 d$ i/ e但是2C就很难,你不知道的情况太多,用户也没有耐心给你测那些东西。好在很多用户虽然很感兴趣,但是时间长了也就不怎么关注了。而且大家都做的不咋样,你只要做的比别人好一点就成。: l0 B+ H, ^# B" l4 G, u: t

    评分

    参与人数 10爱元 +68 收起 理由
    testjhy + 8
    colin1992 + 10
    松叶牡丹 + 10 谢谢分享
    捣江湖 + 6
    东湖珞珈 + 6

    查看全部评分

  • TA的每日心情
    慵懒
    2024-5-9 20:53
  • 签到天数: 308 天

    [LV.8]合体

    沙发
    发表于 2020-5-28 00:24:06 | 只看该作者
    口腔里的操作也受限于湿度。
    * H- y& Y, S* {5 \8 ^8 G9 u9 d2 d' ~6 A  M3 s
    树脂补牙的时候,要先涂一层粘接剂,让其进入牙本质的胶原纤维网中,形成微机械固位,这是树脂补牙材料粘接力的主要来源。
    5 @$ ~( Z, R8 D' o7 P; c& T3 H. Z. {; u+ _
    这里面的关键要求是“湿粘接”,即涂粘接剂前,牙齿表面的湿度要适当。
    # B- y8 |& y0 g; z6 u' L2 o
    8 ?- k4 ~5 G, q) k既不能太干,胶原纤维网塌陷,导致粘接剂无法进入胶原纤维网之间;也不能太湿,因为粘接剂主要还是树脂,本身是疏水材料,太湿也无法进入胶原纤维网。" h1 o4 S. r. u2 C( t
    7 P/ }+ X- p( A7 ^+ P( M
    现在这个湿度的把控,都是靠操作者的经验,小至牙科诊所,大到顶尖牙科医院,都是如此。用我们老师的话讲,“让牙齿的湿度保持,海浪退潮后的沙滩,的状态”。
    0 ~; x: U( H# X) [6 @' q0 J& G8 t! {# E- E
    甚至在一些研究粘接材料的实验中,反映牙齿表面湿度的变量,只能用,清水冲洗牙齿表面后,气枪吹动的时间来代替。
    1 I4 G' T* ]3 m3 e9 w7 `' H2 E" X* j" \2 U8 J3 G+ P
    ! r5 Z# F, _8 b& I# o6 k# M3 t+ s

    点评

    涨姿势: 5.0 油菜: 5.0
    给力: 5.0
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2020-5-29 07:20
    涨姿势: 5
      发表于 2020-5-28 07:43
    油菜: 5 涨姿势: 5
      发表于 2020-5-28 01:02
    涨姿势: 5
      发表于 2020-5-28 00:49

    评分

    参与人数 3爱元 +26 收起 理由
    colin1992 + 10
    方恨少 + 8
    togo + 8 涨姿势

    查看全部评分

    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    慵懒
    4 小时前
  • 签到天数: 3102 天

    [LV.Master]无

    板凳
    发表于 2020-5-28 00:31:38 | 只看该作者
    不局限于土壤中取样,而在空气中取样呢,比如一个收集器悬于土壤上方,当进入里面的蒸汽“很少”时就认为土比较干了。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    慵懒
    2024-5-9 20:53
  • 签到天数: 308 天

    [LV.8]合体

    地板
    发表于 2020-5-28 00:38:12 | 只看该作者
    本帖最后由 smileREGENT 于 2020-5-28 00:46 编辑 * Q3 H$ }0 W- q- N9 ^4 r# ^6 Y

    $ \/ h: Z9 W- h0 t8 c7 e' v请教,荧光在这方面目前有无应用,研究前景如何?9 u, u0 z# d! H8 r, I$ h% a
    3 H3 n: Q4 F# R# `7 n( h3 R+ T9 G
    看到篇所谓《基于聚集诱导发光的湿度可视化探针》的报道?
    9 e$ Q/ u* u0 c# s* _: c* z2 h% L7 K; m& v
    https://www.x-mol.com/news/11164
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    奋斗
    2020-7-8 08:38
  • 签到天数: 661 天

    [LV.9]渡劫

    5#
    发表于 2020-5-28 00:41:37 | 只看该作者
    齐若散 发表于 2020-5-28 00:31
    0 o6 l  {  M! A# k$ N4 X1 _不局限于土壤中取样,而在空气中取样呢,比如一个收集器悬于土壤上方,当进入里面的蒸汽“很少”时就认为土 ...

    - I! t6 H  a  a0 t% q土壤湿度和空气湿度的变化率是很不一样的。不同的土壤的湿度变化率也不一样。比如说加了PEAT MOSS的土保湿能力就非常好。土壤的湿度传感器就是需要捕捉这种数据。放在空气中是不行的。

    评分

    参与人数 1爱元 +4 收起 理由
    smileREGENT + 4 涨姿势

    查看全部评分

    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    奋斗
    6 天前
  • 签到天数: 1773 天

    [LV.Master]无

    6#
    发表于 2020-5-28 00:58:02 | 只看该作者
    最终还是要其他参数来校正湿度,而且数学模型很重要。实应用技术中用户只想看最终结果并不关心数学模型怎么校正,只要用结果告诉他们怎么灌溉就好了。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43
  • 签到天数: 300 天

    [LV.8]合体

    7#
     楼主| 发表于 2020-5-28 01:08:14 | 只看该作者
    smileREGENT 发表于 2020-5-28 00:38
    : q2 I" r" c0 ~! `# R请教,荧光在这方面目前有无应用,研究前景如何?
    0 E7 k: L- @: M* V& `$ C# p4 J+ x- }* W8 H5 J
    看到篇所谓《基于聚集诱导发光的湿度可视化探针》的报道 ...

    2 L! H* \  W* h9 R这方面没有研究过,多谢提供资料。我看了一下,感觉可能测量空气湿度比较好,在土壤里,不知道荧光是不是会受其他因素影响。这种前沿研究一般距离工程化还比较远,成本也吃不消。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43
  • 签到天数: 300 天

    [LV.8]合体

    8#
     楼主| 发表于 2020-5-28 01:17:31 | 只看该作者
    齐若散 发表于 2020-5-28 00:31
    % P) |/ q  _  S6 Y! Q/ E$ B& G* ?不局限于土壤中取样,而在空气中取样呢,比如一个收集器悬于土壤上方,当进入里面的蒸汽“很少”时就认为土 ...

    1 A  u2 g* X  M( r空气湿度和土壤湿度没有必然联系。有可能土壤很湿润,但是蒸发量很小,光照强度、土壤类型、温度、植被乐行、都会影响到蒸发量。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    慵懒
    2020-1-3 00:51
  • 签到天数: 71 天

    [LV.6]出窍

    9#
    发表于 2020-5-28 05:26:35 | 只看该作者
    土壤那里杂质太多了,不像空气,相对纯净。
    * B8 ~! }* r8 c* \8 e建筑工程中有现场测土壤含水率的设备用的是中子法/r-射线法的老设备。新设备用的是时域反射法(Time domainreflectrometry,TDR)。& v4 J, U7 L7 M% @0 d! K

    1 K9 \3 L, P$ O电阻法应该是快被淘汰的方法了。

    点评

    油菜: 5.0 给力: 5.0
    涨姿势: 5.0
    给力: 5 涨姿势: 5
    很高端啊  发表于 2020-5-28 10:15
    油菜: 5 给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2020-5-28 05:56

    评分

    参与人数 1爱元 +2 收起 理由
    pcb + 2 涨姿势

    查看全部评分

    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    慵懒
    3 天前
  • 签到天数: 2021 天

    [LV.Master]无

    10#
    发表于 2020-5-28 05:59:16 | 只看该作者
    本帖最后由 松叶牡丹 于 2020-5-28 06:00 编辑 + g2 m5 @! @( h0 r0 w. v- r; L' ]
    smileREGENT 发表于 2020-5-28 00:24' g5 T" K( a2 N7 {% h. K
    口腔里的操作也受限于湿度。
    5 z9 L; D) `3 R$ `3 @/ H7 [" w' F- {' b; F, X0 K  P
    树脂补牙的时候,要先涂一层粘接剂,让其进入牙本质的胶原纤维网中,形成微机 ...

    3 q8 h/ K; x# e& {
    # B; z" U+ ], l) d0 q) Y小老鼠牙医,请教一下,男孩子门牙一般多大年龄换呢?换早换迟有没有影响?怎么我们小朋友班上其他同学门牙都没了,我们家的一点要换的迹象都没有。
    ' D/ e3 s5 Y" S3 F. v0 ]
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    奋斗
    4 小时前
  • 签到天数: 1666 天

    [LV.Master]无

    11#
    发表于 2020-5-28 07:35:53 | 只看该作者
    核磁共振呢?我记得核磁共振看得主要就是水(准确地说 水中的氢原子)
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    慵懒
    4 小时前
  • 签到天数: 3099 天

    [LV.Master]无

    12#
    发表于 2020-5-28 07:46:07 | 只看该作者
    我看 出路是 无土栽培.
    . L9 s( o6 P: w9 ~9 W
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    慵懒
    2024-5-9 20:53
  • 签到天数: 308 天

    [LV.8]合体

    13#
    发表于 2020-5-28 09:17:42 | 只看该作者
    本帖最后由 smileREGENT 于 2020-5-28 09:52 编辑 ; {& J: C7 z, q# T) [4 X' p' E- e: R
    松叶牡丹 发表于 2020-5-28 05:59. f2 s! j5 G8 a
    小老鼠牙医,请教一下,男孩子门牙一般多大年龄换呢?换早换迟有没有影响?怎么我们小朋友班上其他同学门 ...
    2 x! _1 `1 d$ R$ h& L

    6 o4 L0 t2 ]. i9 i' K% w$ \3 x
    1 L+ f* v$ [8 j" |* u1 ^- ~( o) x
    2 Q! G0 [+ D" B$ G
    ' {7 q% o+ r& {+ \2 c1 u请看这篇日志:http://www.aswetalk.net/bbs/home ... ward=1&id=86430
    1 F+ H1 y. ~" F8 Y: S/ M

    评分

    参与人数 1爱元 +10 收起 理由
    松叶牡丹 + 10 谢谢!有你,爱坛更精彩

    查看全部评分

    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    开心
    昨天 01:46
  • 签到天数: 2792 天

    [LV.Master]无

    14#
    发表于 2020-5-28 09:49:00 | 只看该作者
    数值分析 发表于 2020-5-28 07:35( u% P0 s" b/ s! X2 a! U
    核磁共振呢?我记得核磁共振看得主要就是水(准确地说 水中的氢原子)

    # \5 Y; z8 J$ C; Z除了水,其他很多东西里面有氢
    & T9 _1 g5 O" P( I/ A* e核磁除了氢谱,还可以做很多其他原子的谱
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    奋斗
    4 小时前
  • 签到天数: 1666 天

    [LV.Master]无

    15#
    发表于 2020-5-28 10:03:06 | 只看该作者
    pcb 发表于 2020-5-28 09:49( ]. B% z2 Z: J+ Z' U' W" o
    除了水,其他很多东西里面有氢& V% e, y0 G: L/ z1 l
    核磁除了氢谱,还可以做很多其他原子的谱 ...

    % Z9 y5 O9 V  o' U这我知道 理论上自旋不为零的原子核都可以成像 现在不是说看水测土壤湿度么 土壤里绝大部分的氢原子核是来自于水
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    奋斗
    4 小时前
  • 签到天数: 1666 天

    [LV.Master]无

    16#
    发表于 2020-5-28 10:17:10 | 只看该作者
    本帖最后由 数值分析 于 2020-5-28 10:18 编辑 9 H1 S  _/ ?. Q3 _7 y/ p
    : a+ b. `( H+ A) W, m/ M
    国际原子能机构 有过一篇文章 Using cosmic rays to measure moisture levels in soil 有借鉴意义么?
    0 ]' g. Q2 B$ N/ x7 u! shttps://www.iaea.org/sites/defau ... l593_sept2018_0.pdf
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    该用户从未签到

    17#
    发表于 2020-5-28 10:18:22 | 只看该作者
    可以考虑 ,化学 ,生物 在湿度影响情况下 转电信号
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    无聊
    2020-5-8 13:51
  • 签到天数: 112 天

    [LV.6]出窍

    18#
    发表于 2020-5-28 11:11:11 | 只看该作者
    渗透压是个好方法,可用考虑使用一个电磁阀来隔绝外部土壤与传感器内部的连接,传感器内置一个加热器,通过定时开启电磁阀获得湿度后关闭阀门测量蒸干时间来反推湿度。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    手机版|小黑屋|Archiver|网站错误报告|爱吱声   

    GMT+8, 2024-5-27 04:58 , Processed in 0.040380 second(s), 19 queries , Gzip On.

    Powered by Discuz! X3.2

    © 2001-2013 Comsenz Inc.

    快速回复 返回顶部 返回列表