Ist die Korrosion des Bodenfeuchtesensors normal?

Ich habe ein Himbeer-Pi-Projekt, das drei Bodenfeuchtesensoren hat. Ich nehme jede Minute eine Feuchtigkeitsprobe. Nach ungefähr einem Monat bekam ich schlechte Ergebnisse. Bei der weiteren Inspektion stellte ich fest, dass meine Bodenfeuchtigkeitssensoren bis zu dem Punkt korrodiert waren, an dem sie falsche Feuchtewerte abgaben (es korrodierte den Metallkontakt vollständig weg). Es korrodierte alle Sensoren gleichermaßen.

Ist die Korrosion des Bodenfeuchtesensors normal? Wenn ja, wie verhindern Sie dies? Ist es nur ein billiger Sensor? Was wird empfohlen?

Den von mir gekauften Sensor finden Sie hier: Amazon - XCSOURCE 5er Bodenfeuchtesensor und automatisches Bewässerungssystem für Arduino TE215 .

Wenn Sie darüber nachdenken, was passiert, haben Sie ein sehr feindliches Umfeld für die Elektronik (Feuchtigkeit - manchmal große Mengen, Boden-PH und durch elektrischen Strom induzierte Elektrolyse).

Die Anschlussanleitung für den SparkFun-Bodenfeuchtesensor enthält Folgendes:

Ein allgemein bekanntes Problem bei Bodenfeuchtigkeitssensoren ist ihre kurze Lebensdauer, wenn sie einer feuchten Umgebung ausgesetzt sind. Um dem entgegenzuwirken, haben wir die Leiterplatte mit Goldfinish (Chemisch Nickel-Immersionsgold) beschichtet.

Eine andere Möglichkeit, die Lebensdauer Ihres Sensors zu verlängern, besteht darin, ihn nur dann mit Strom zu versorgen, wenn Sie eine Messung durchführen. Die Verwendung eines digitalen Pins, der beispielsweise bei einem Arduino auf HIGH eingestellt ist, ist eine einfache Möglichkeit, dies zu erreichen. Wenn Sie den Sensor mit mehr als einem digitalen Pin Ihres Mikrocontrollers versorgen möchten, können Sie immer einen Transistor verwenden.

Also ja, das ist normal, ich kann nicht über die Langlebigkeit des Funkenfun-Sensors sprechen, aber die zusätzliche Lebensdauer, die das "Gold Finishing" bietet, ist möglicherweise die zusätzlichen Kosten für Ihren Anwendungsfall wert. Wie bereits erwähnt, verlängert sich die Lebensdauer des Sensors, wenn der Sensor nur während einer Messung mit Strom versorgt wird. Ich würde auch die Notwendigkeit hinterfragen, jede Minute eine Messung durchzuführen. Ändert sich die Bodenfeuchtigkeit in diesem kurzen Zeitraum wirklich erheblich?

Ich habe gerade gesehen, wie diese neue Methode (in Schritt 5 behandelt) mit Graphitstäben (Bleistiften) langlebige Sonden herstellt.

Ja, dies ist normal für eine DC-Antriebskonfiguration. Sie führen effektiv ein Elektrolyseexperiment durch, bei dem die Kupferatome auf der positiven Elektrode ionisiert werden, über den Wassergehalt des Bodens zur negativen Elektrode transportiert werden, wo sie abgeschieden werden, und zu Kupferatomen zurückkehren. Dies erklärt, warum die negative Elektrode überraschend sauber aussieht, weil sie vergraben wurde - die oberste Atomschicht wurde kürzlich abgeschieden und ist wahrscheinlich sehr rein.

Um dies zu umgehen, gibt es ein paar Dinge, die Sie tun können. Die Vergoldung ist ein guter Anfang, aber sie muss dick und gleichmäßig sein (selbst ein Atomloch ermöglicht den Zugang zum darunterliegenden Kupfer und wird schließlich erodiert). Die meisten ENIG-Beschichtungen auf Leiterplatten dienen dazu, die Ebenheit der SMD-Pads zu gewährleisten und die Korrosion während der Lagerung zu minimieren. Sie benötigen eine "Hartgold" -Beschichtung für die langfristige Verwendung, und selbst dann schlägt sie möglicherweise fehl.

Der beste Ansatz ist die Verwendung eines Frequenzumrichters. Hier wechseln die Elektroden während des Gebrauchs häufig von positiv nach negativ. Aus diesem Grund werden Ionen, die in einem Halbzyklus transportiert und abgelagert werden, über den nächsten Halbzyklus zurückgeführt und dort wieder abgelagert (wobei die Polarität umgekehrt wird). Das Nettoergebnis ist keine elektrolytische Korrosion insgesamt (und tatsächlich eine teilweise Selbstreinigungsfunktion). Die meisten kapazitiven Abtastschemata sind Netto-Null-Gleichspannungs-Abtastschemata, und daher wird das Abtasten der Kappe im Gegensatz zum resistiven Abtasten an den Elektroden wahrscheinlich helfen, wie andere vorgeschlagen haben.

Diese EE Stackexchange-Fragen und Antworten befassen sich ausführlich mit Ansteuerschemata und der Diskussion von Wechselstromschaltungen. Ich habe es in der Vergangenheit so gemacht, dass ich mit einem astabilen Multivibrator die beiden Elektroden mit einer Wechselstrom-Wellenform ansteuere, dann den DC-Eingangsstrom zum Multivibrator messe und diesen gegen Feuchtigkeit kalibriere - aber ich bin sicher, dass es elegantere Lösungen gibt da, wenn du genug googelst.

Ein letzter Punkt: Wenn Sie ein Wechselstromschema verwenden, sollten Sie die Elektroden kontinuierlich mit Strom versorgen, um die Selbstreinigungsfunktion aufrechtzuerhalten (Kupfer ohne Strom korrodiert schließlich im Boden). Bei einem Gleichstromschema wird die Korrosionsgeschwindigkeit durch Einschalten nur bei Bedarf verringert (da die elektrolytische Korrosion schneller ist als die von Kupfer ohne Stromversorgung), sie wird sie jedoch auf lange Sicht nicht verhindern.

Ja es ist normal

Eine Elektrode (die Anode) wird oxidiert .

Das heißt, es sollte nicht so schnell gehen. Ich vermute, Sie haben den Sensor ständig mit Strom versorgt. Das heißt, Sie aktivieren immer Korrosion.

Was Sie tun können, stellen Sie sicher, dass der Sensor nur dann mit Strom versorgt wird, wenn Sie einen Messwert daraus ablesen. Dadurch wird die Korrosion zwischen den Messungen unterbrochen und Ihre Sensoren halten länger.

Dieses kürzlich erschienene Korrosionsschutzprogramm für YL-69 könnte Ihre Frage meines Erachtens zumindest teilweise beantworten. Es erinnert Benutzer an den Sensor, den Sensor nur für kurze Zeit einzuschalten, um Elektrolyse und damit Korrosion zu vermeiden, wenn Sie ihn mit konstantem Strom betreiben.

Schleifen Sie es ein wenig mit Körnung 2000 und löten Sie eine dünne Schicht bleifreies Lot darauf. Tun Sie dies alle paar Monate. Das Zeug darunter ist Glasfaser, seien Sie vorsichtig mit ICs.

Ich bin sehr für die Idee, einen Feuchtigkeitssensor nur kurz einzuschalten und ihn dann auszuschalten, bis er wieder benötigt wird.