Calibração de sensores capacitivos de baixo custo utilizando a plataforma arduíno
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Manancial - Repositório Digital da UFSM |
Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/24449 |
Resumo: | At a time of extreme concern about water scarcity, the use of sensors to estimate soil water content is of great importance. Quick decisions, using instant data, are the basis for managing water resources and making decisions in the multiple uses of water. However commercial platforms are still very expensive and the development of more accessible systems is essential. In this way, the objective of the study was to verify factors that interfere in the calibration of capacitive sensors v1.2 to estimate the water content in the soil using the Arduino platform. Firstly, a sensor calibration bench was built, consisting of a total of 18 sets (sensors + soil sample) for data collection and storage. After this step, three types of soil were collected at two different depths and three different volumes of samples, where they were later saturated and left to dry on balances on the calibration bench. To evaluate the results obtained, statistical resources were used, such as: Pearson Correlation Analysis (r), Simple Linear Regression, 2nd Order Polynomial Regression, Root Mean Square Error (RMSE), Willmott Index (Iw) and Performance Index ( Id). It was possible to verify that factors such as soil type, sample volume and the time interval between collections affect the final result in the performance of these sensors. |
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Calibração de sensores capacitivos de baixo custo utilizando a plataforma arduínoCalibration of low cost capacitive sensor using arduíno platformCalibração de sensoresÁgua no soloPrototipaçãoSensor calibrationSoil waterPrototypingCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLAAt a time of extreme concern about water scarcity, the use of sensors to estimate soil water content is of great importance. Quick decisions, using instant data, are the basis for managing water resources and making decisions in the multiple uses of water. However commercial platforms are still very expensive and the development of more accessible systems is essential. In this way, the objective of the study was to verify factors that interfere in the calibration of capacitive sensors v1.2 to estimate the water content in the soil using the Arduino platform. Firstly, a sensor calibration bench was built, consisting of a total of 18 sets (sensors + soil sample) for data collection and storage. After this step, three types of soil were collected at two different depths and three different volumes of samples, where they were later saturated and left to dry on balances on the calibration bench. To evaluate the results obtained, statistical resources were used, such as: Pearson Correlation Analysis (r), Simple Linear Regression, 2nd Order Polynomial Regression, Root Mean Square Error (RMSE), Willmott Index (Iw) and Performance Index ( Id). It was possible to verify that factors such as soil type, sample volume and the time interval between collections affect the final result in the performance of these sensors.Em um momento de extrema preocupação com a escassez hídrica, o uso de sensores para estimar o conteúdo de água no solo possui grande importância. Decisões rápidas, com utilização de dados instantâneos são base para o gerenciamento de recursos hídricos e na tomada de decisões nos usos múltiplos da água. No entanto plataformas comerciais ainda são muito expensas e o desenvolvimento de sistemas mais acessíveis é essencial. Desta forma, o objetivo do estudo foi verificar fatores que interferem na calibração de sensores capacitivos v1.2 para estimar o conteúdo de água no solo usando a plataforma Arduíno. Primeiramente, foi construída uma bancada de calibração destes sensores constituída por um total de 18 conjuntos (sensores + amostra de solo) para a coleta e armazenamento de dados. Após esta etapa foram coletados três tipos de solo em duas diferentes profundidades e três volumes distintos de amostras, onde posteriormente foram saturadas e deixadas secando sobre balanças na bancada de calibração. Para avaliação dos resultados obtidos foram usados recursos estatísticos como: Análise de Correlação de Pearson (r), Regressão Linear Simples, Regressão Polinomial de 2ª Ordem, Raiz Quadrada Média do Erro (RMSE), Índice de Willmott (Iw) e Índice de Desempenho (Id). Foi possível verificar que fatores como o tipo de solo, volume da amostra e o intervalo de tempo entre as coletas, afetam o resultado final no desempenho destes sensores.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia AgrícolaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia AgrícolaCentro de Ciências RuraisSwarowsky, Alexandrehttp://lattes.cnpq.br/9525157123018041Melo, Adriano ArruéRhoden, Anderson ClaytonReinert, Dalvan JoséBrum, Marcelo Lovato2022-05-24T18:12:42Z2022-05-24T18:12:42Z2022-02-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/24449porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2022-05-24T18:13:55Zoai:repositorio.ufsm.br:1/24449Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2022-05-24T18:13:55Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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