Development of capacitive sensor for measuring soil water content.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rêgo Segundo, Alan Kardek
Data de Publicação: 2011
Outros Autores: Martins, José Helvecio, Monteiro, Paulo Marcos de Barros, Oliveira, Rubens Alves de, Oliveira Filho, Delly
Tipo de documento: Artigo
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da UFOP
Texto Completo: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/5868
http://dx.doi.org/10.1590/S0100-69162011000200006
Resumo: O manejo da irrigação, com base no monitoramento do teor de água do solo, permite racionalizar a quantidade de água aplicada, tornando o seu uso mais eficiente. Levando-se em conta esses aspectos, foi desenvolvido um sensor capacitivo de teor de água do solo e seu circuito de medição para que sistemas de irrigação possam ser automatizados. Desta forma, problemas que afetam a produtividade, tais como irregularidades no acionamento e aplicação de água de maneira excessiva ou deficiente, podem ser contornados. No desenvolvimento dos sensores, foram utilizadas hastes de aço inoxidável, resina e verniz isolante. O circuito de medição foi baseado em um microcontrolador, que disponibiliza um sinal de saída no formato digital. Os sensores foram calibrados, utilizando-se de solo do tipo neossolo quartzarênico. Um polinômio de terceira ordem foi ajustado aos dados experimentais, para correlacionar o teor de água do solo, obtido pelo método- -padrão de estufa, com os sinais digitais correspondentes, medidos pelo circuito. Obtiveram-se um coeficiente de determinação de 93,17% e uma precisão nas medidas de ±0,010 kg kg-1. Com base nos resultados obtidos, concluiu-se que o sensor desenvolvido e o circuito de medição implementado podem ser utilizados no processo de automação de sistemas de irrigação.
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spelling Development of capacitive sensor for measuring soil water content.Desenvolvimento de sensor capacitivo para a medição do teor de água do solo.Process controlControl systemIrrigation systemControle de processoSistema de controleO manejo da irrigação, com base no monitoramento do teor de água do solo, permite racionalizar a quantidade de água aplicada, tornando o seu uso mais eficiente. Levando-se em conta esses aspectos, foi desenvolvido um sensor capacitivo de teor de água do solo e seu circuito de medição para que sistemas de irrigação possam ser automatizados. Desta forma, problemas que afetam a produtividade, tais como irregularidades no acionamento e aplicação de água de maneira excessiva ou deficiente, podem ser contornados. No desenvolvimento dos sensores, foram utilizadas hastes de aço inoxidável, resina e verniz isolante. O circuito de medição foi baseado em um microcontrolador, que disponibiliza um sinal de saída no formato digital. Os sensores foram calibrados, utilizando-se de solo do tipo neossolo quartzarênico. Um polinômio de terceira ordem foi ajustado aos dados experimentais, para correlacionar o teor de água do solo, obtido pelo método- -padrão de estufa, com os sinais digitais correspondentes, medidos pelo circuito. Obtiveram-se um coeficiente de determinação de 93,17% e uma precisão nas medidas de ±0,010 kg kg-1. Com base nos resultados obtidos, concluiu-se que o sensor desenvolvido e o circuito de medição implementado podem ser utilizados no processo de automação de sistemas de irrigação.The irrigation management based on the monitoring of the soil water content allows for the minimization of the amount of water applied, making its use more efficient. Taking into account these aspects, in this work, a sensor for measuring the soil water content was developed to allow real time automation of irrigation systems. This way, problems affecting crop yielding such as irregularities in the time to turn on or turn off the pump, and excess or deficit of water can be solved. To develop the sensors were used stainless steel rods, resin, and insulating varnish. The sensors measuring circuit was based on a microcontroller, which gives its output signal in the digital format. The sensors were calibrated using soil of the type “Quartzarenic Neosoil”. A third order polynomial model was fitted to the experimental data between the values of water content corresponding to the field capacity and the wilting point to correlate the soil water content obtained by the oven standard method with those measured by the electronic circuit, with a coefficient of determination of 93.17%, and an accuracy in the measures of ±0.010 kg kg-1 . Based on the results, it was concluded that the sensor and its implemented measuring circuit can be used in the automation process of irrigation systems.2015-12-02T17:41:46Z2015-12-02T17:41:46Z2011info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/articleapplication/pdfRÊGO SEGUNDO, A. K; MARTINS, J. H; MONTEIRO, P. M. B. et al. Development of capacitive sensor for measuring soil water content. Engenharia Agrícola, v. 31, p. 260-268, 2011. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/eagri/v31n2/a06v31n2.pdf>. Acesso em: 12 nov. 2015.1809-4430http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/5868http://dx.doi.org/10.1590/S0100-69162011000200006Todo o conteúdo do periódico Engenharia Agrícola, exceto onde identificado, está sob uma licença Creative Commons que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho em qualquer suporte ou formato desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais. Fonte: Engenharia Agrícola <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_serial&pid=0100-6916&lng=en&nrm=iso>. Acesso em: 19 ago. 2019.info:eu-repo/semantics/openAccessRêgo Segundo, Alan KardekMartins, José HelvecioMonteiro, Paulo Marcos de BarrosOliveira, Rubens Alves deOliveira Filho, Dellyengreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOP2019-08-20T18:18:22Zoai:repositorio.ufop.br:123456789/5868Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332019-08-20T18:18:22Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false
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