土壌湿度センサー(SEN0114)
先日作ったグリーンカーテンの植物も大きく育って来て水やりが何気に大変です
14Lのプランター7台を使って、インゲン×4株・きゅうり×4株・ゴーヤ×4株・ひょうたん×2株の計14株ですが、特にきゅうりの水切れがダントツに早く、それに合わせて毎日1~2回水やりです。 梅雨が明けた灼熱の夏休みに2~3日家を空けたら多分きゅうりは枯れてしまいますね
やはり「自動水やり機」が有ると凄く便利なので連休前までになんとか作りたいです! 今回は自動水やり機に使う「土壌湿度センサー」!を使ってみました
1.土壌湿度センサーとは
アナログ土壌湿度センサーは、土壌中に存在する水分の量を読み取る事が出来ます。
センサー自体シンプルな構造であることから信頼性が高く、湿度を監視するのに理想的です。
1.1 SEN0114とは
土壌に水分が多いほど電気抵抗が小さくなる事から電圧を掛けると電気は多く流れます。
反対に乾燥した土は電気抵抗は高いので電圧掛けると電流はあまり流れません。
土壌湿度センサー「SEN0114」は2本のプローブ間に一定の電圧を掛け、土壌に流れる電流に比例した電圧を出力します。
参考に「SEN0114」の外観・寸法・端子図を図1に、仕様を表1に示します。
図1:土壌湿度センサー「SEN0114」の外観・寸法・端子図
項目 | 内容 |
電源電圧(V) | 3.3~5 |
出力電圧信号(V) | 0~4.2 |
消費電流(mA) | 35(実測値は表2参照) |
サイズ(mm) | 60×20×5 |
出力電圧読取値: 0~300(5V/1023) | 乾燥土 |
出力電圧読取値:300~700(5V/1023) | 湿った土壌 |
出力電圧読取値:700~950(5V/1023) | 水中 |
2. 実験!
植木鉢の土壌湿度を測定してみました!
2.2 プログラム
図3のArduinoUNOに、図4のプログラムを書き込みました
ArduinoIDEシリアルモニターのデフォルト通信速度は9600bpsですので、そのまま「Serial.begin(9600);」としてもモチロン問題なく安定して動作します。
void setup() { Serial.begin(57600); } void loop() { Serial.print("Moisture Sensor Value:"); Serial.println(analogRead(A0)); delay(1000); }
図1:プログラム例
2.3 実験!
土壌湿度センサーを、図5の通り植木鉢に挿して測定してみました!
測定結果を図6に示します。
結果は、
〇挿す前の開放状態での測定値は「0」
〇植木鉢に挿した直後は「650」位
〇水を十分足すと「780」位、
〇プローブを短絡させると「880」位
でした!
図6:「SEN0114」で植木鉢の土壌湿度を測定!
「SEN0114」製造メーカーの公称消費電流は表1の通り「35mA」となっています
センサーの見た目とは裏腹になかなかの電力食いらしいです
若干信じ難い消費電流でしたので、確認の為に実際に消費電流とプローブ間に流れる電流を図6,表2,3の通り測定してみました。
測定の結果、土が乾燥しきっている時の消費電流は殆ど「0mA」となり、水中より抵抗の低いプローブ端子間短絡状態であっても消費電流は「9mA」位でした・・・。
公称値より消費電流が低かったので良かったです
図6:「SEN0114」の消費電流・プローブ電流の測定!
プローブ端子間抵抗 | 電源電圧 | 消費電流 | A0ピン測定値 |
0Ω | 5V | 8.94mA | 880 |
0Ω | 3.3V | 5.48mA | 514 |
+∞Ω | 5V | 0.00mA | 0 |
+∞Ω | 3.3V | 0.00mA | 0 |
プローブ端子間抵抗 | 電源電圧 | 消費電流 | A0ピン測定値 |
0Ω | 5V | 33.3μA | 880 |
0Ω | 3.3V | 20.8μA | 527 |
+∞Ω | 5V | 0.00μA | 0 |
+∞Ω | 3.3V | 0.00μA | 0 |
3. まとめ
庭まで電源ケーブルを引っ張るのは何かと危ないので、自動水やり機の電源はバッテリー駆動にしたいです。
それもあって、今回使った土壌湿度センサーの消費電流はそこまで大きくなかったのでひと安心しました!
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