设为首页收藏本站

爱吱声

 找回密码
 注册
搜索
查看: 4865|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。
    8 D- a" G% y. E! Q* v; k: a( g  X* m, c! }4 T8 ?
    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。! n' B% Z% M( x+ V& ~5 j4 M1 I
    / D4 O9 o, F/ W6 _( A% ~- ]4 u; C
    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。
    5 Z9 K. p5 M! m( i+ ?- J0 t, Y+ J: D, \, v
    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。
      L' L) U  w8 T2 {
    # U' r; a# w9 }) u/ w3 s- Q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。" E* W. G, a; y0 G% I- a

    $ x# }3 W+ p  C: Z  t* b$ ^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。& U3 E. E' A# V
    ) B( J) o( d# [% Y% W
    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。
    3 Z' n( C2 F7 g6 |2 h" E+ t4 z2 M! o1 J1 k) G/ ]
    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。( F4 q; Y1 N. b4 z. a+ g

    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
    难过
    2025-9-22 19:01
  • 签到天数: 310 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。/ s* P4 h! s; w5 s0 p& ]
    . K3 U4 N. j! ?+ `
    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。' \3 @+ z& V9 h, U$ S+ m% C
    8 X  K1 h. M, {4 V) M" ~
    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。* ]; y# w& t8 [  ^- y7 N6 {
    / o; u' ~- [! {* X# E# G$ k) Z
    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。4 O2 [' a" H6 [- r
    1 n$ [' j2 r; T+ V- z0 U" h
    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”。
    ! [( l5 z2 b* l% D
    0 E( T8 n+ ^" G( A/ Q% M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。5 V' Z, S0 e: U' \: a/ n
    . f5 A) p/ G7 _2 q7 G
    ! \; T8 C/ E- @1 ]- }

    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
    擦汗
    18 小时前
  • 签到天数: 3758 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
    难过
    2025-9-22 19:01
  • 签到天数: 310 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 / ]- V# U$ M+ L

    9 T* K: Q3 p4 A. T7 B1 v9 F请教,荧光在这方面目前有无应用,研究前景如何?
    9 ]1 D' W" W* U8 _$ U) n& `( F1 @
    : h2 Q) Y. }9 y: t( {* V# s/ q( U$ F1 ^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 w7 q+ a  ^+ r
    . n$ y& _6 }0 o* g0 |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
    * R9 M8 ]0 T/ `* h7 X6 }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 ...
    # u' }& ^- o9 f. Y" g0 p0 k+ w
    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
    无聊
    2026-3-7 00:10
  • 签到天数: 1997 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% I4 M+ X" d3 o  {0 _$ ?' m- [
    请教,荧光在这方面目前有无应用,研究前景如何?, w- @7 f+ a6 W- c. p. o- ]

    : M$ U: G/ ~+ E( Y% Y+ c$ N. D! G: a% ^看到篇所谓《基于聚集诱导发光的湿度可视化探针》的报道 ...

    7 L) t7 Q. E4 U) V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/ p5 A/ O2 o1 L
    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 ...

    $ L8 q$ v( g8 C" H( k# ?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。5 u5 L+ [: U) T* N5 ^  v1 }* q
    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)。
      k5 b' \  U# R, o1 k
    / }/ b, x% b) P1 s* ?& b4 P$ i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
    15 小时前
  • 签到天数: 2498 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 + `+ h1 w- l6 B0 K5 _
    smileREGENT 发表于 2020-5-28 00:24( ^1 M' w1 H/ e
    口腔里的操作也受限于湿度。
    5 i( G/ i8 v) Z; m, m. a' [4 O) O$ B: p* G- d, i9 H9 o
    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 ...
    1 K' m' r# Y. s7 K' P" R
    ! J' J& P. N6 s+ Z. r+ V
    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。4 b( j5 @" w0 t  o' m
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    开心
    2026-2-7 02:13
  • 签到天数: 1955 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
    18 小时前
  • 签到天数: 3755 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.
    5 K" j  G# J4 O
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    难过
    2025-9-22 19:01
  • 签到天数: 310 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 , |/ I7 l& k% |* q! W
    松叶牡丹 发表于 2020-5-28 05:59' p: I2 h% h' Z; _. K5 l& N4 X
    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 ...
    6 Z* W$ q9 E) z2 U% O
    + k$ ?2 f+ Y: ?- g0 ?1 `+ ?- y/ e
    * ^( v2 w7 v% E- H- l9 u
    . u) ~, V& K& F! D# W+ F4 T5 Y0 p
    8 F. B& f: {% k' m5 B
    请看这篇日志:http://www.aswetalk.net/bbs/home ... ward=1&id=86430
    ! e- m6 h# B! X1 h1 h% G) ~  u8 b

    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 00:27
  • 签到天数: 3399 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 07:355 d# n  [  u* H
    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)
    ) \  a3 v* a; R' o2 ?, B% l: B2 O
    除了水,其他很多东西里面有氢
    - r/ ?* E. w* G% g1 i$ Q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
    开心
    2026-2-7 02:13
  • 签到天数: 1955 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
    * C/ `4 ]7 w6 P% o" U$ ~1 Q' @除了水,其他很多东西里面有氢
    $ q. @  P; L& t核磁除了氢谱,还可以做很多其他原子的谱 ...

    0 `! b* G; z- m* [  H  o6 h% N- h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
    开心
    2026-2-7 02:13
  • 签到天数: 1955 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
    & c8 ~  m8 u+ J/ d! q+ z3 k, ~( ]9 k5 p/ `$ A
    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?
    4 r! a# H0 b( N! Yhttps://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, 2026-3-15 18:08 , Processed in 0.061640 second(s), 18 queries , Gzip On.

    Powered by Discuz! X3.2

    © 2001-2013 Comsenz Inc.

    快速回复 返回顶部 返回列表