Sistema de medida de umidade de solo para agricultura de precisão usando sensores capacitivos fabricados em PCB

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Nestor Ezequiel de, 1971-
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640308
Resumo: Orientadores: José Antonio Siqueira Dias, Felipe Walter Dafico Pfrimer
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spelling Sistema de medida de umidade de solo para agricultura de precisão usando sensores capacitivos fabricados em PCBSoil moisture measurement system for precision agriculture using pcb based capacitive sensorsSensorEletrodosCerâmicaCircuitos impressosAgricultura de precisãoSensorElectrodesCeramicsPrinted circuitPrecision agricultureOrientadores: José Antonio Siqueira Dias, Felipe Walter Dafico PfrimerTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoResumo: Com o aumento da população mundial e o consequente crescimento da demanda por alimentos, a sociedade é cada vez mais desafiada a encontrar meios sustentáveis para produzir mais alimentos em áreas cada vez menores, com menos recursos naturais disponíveis. A água é um recurso importantíssimo para o planeta e uma das formas de economizá-la na agricultura é tornando os métodos de cultivo mais eficientes, com a implantação de sistemas de irrigação de precisão. Neste sentido, é de grande importância desenvolver estudos com sensores, e este trabalho apresenta o desenvolvimento, fabricação e caracterização de sensores capacitivos interdigitados e de um novo sensor de umidade do solo com cerâmica porosa. Buscou-se o entendimento dos efeitos da geometria dos fingers e foi analisado o comportamento da capacitância em função desses parâmetros, baseados na medida de capacitância em trilhas de placa de circuito impresso (fringing field capacitance). Este trabalho também apresenta o projeto de um circuito condicionador de sinais que, conectado a um microcontrolador realiza a leitura do sensor e fornece um sinal para um circuito de controle de irrigação. Dependendo do resultado da umidade do solo, o microcontrolador pode acionar um sistema de irrigação pelo tempo necessário para proporcionar ao solo a quantidade de água necessária para as plantas, formando um sistema de medida de umidade de solo para uso em agricultura de precisãoAbstract: With the increase of world population and the consequent growth in the demand for food, the society is increasingly challenged to find sustainable ways to produce more food into smaller and smaller areas, with less natural resources available. Water is a very important resource for the planet and one of the ways to save it in agriculture is to make cultivation methods more efficient, with the implementation of precision irrigation systems. In this sense, it's of great importance to develop reserches with sensors, and this work presents the development, manufacture and characterization of interdigitated capacitive and a new soil moisture sensor with porous ceramic. The understanding of the effects of finger geometry was sought and the behavior of capacitance was analyzed according to these parameters, based on the measurement of capacitance in printed circuit board tracks (fringing field capacitance). This work also presents the design of a signal conditioning circuit that, connected to a microcontroller, reads the sensor and provides a signal for an irrigation control circuit. Depending on the result of the soil moisture, the microcontroller can activate an irrigation system for the time necessary to provide the soil with the amount of water necessary for the plants, forming a soil moisture measurement system for use in precision agricultureDoutoradoEletrônica, Microeletrônica e OptoeletrônicaDoutor em Engenharia Elétrica[s.n.]Dias, Jose Antonio Siqueira, 1954-Pfrimer, Felipe Walter Dafico, 1984-Morais, Flávio José de OliveiraDuarte, Luís Fernando CaparrozCosta, Eduardo Ferreira daUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASOliveira, Nestor Ezequiel de, 1971-20202020-11-27T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (92 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640308OLIVEIRA, Nestor Ezequiel de. Sistema de medida de umidade de solo para agricultura de precisão usando sensores capacitivos fabricados em PCB. 2020. 1 recurso online (92 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640308. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1158151Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-02-12T09:05:44Zoai::1158151Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2021-02-12T09:05:44Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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