Датчик влажности почвы

Датчик температуры и влажности почвы — то самое устройство, с которого началась вся линейка ПушОк. Мы сделали его, потому что доступного датчика, которому можно верить, на рынке не нашлось: дешёвые меряют «в попугаях» и прыгают от солей, удобрений и температуры, а профессиональные стоят сотни долларов. POK002 даёт профессиональную точность по цене садового датчика.

Что это даёт:

• Честные проценты, а не «попугаи» — показывает реальную абсолютную влажность почвы по заводской калибровке, а не абстрактную величину, скачущую от всего подряд.
• Профессиональный метод измерения — ёмкостный на высокой частоте: почва «прозрачна», отклик определяется практически только водой (так устроены датчики за сотни долларов).
• Точная температура почвы — на глубине штыря, проверено на измерительном стенде.
• Для улицы и надолго — корпус по принципу экрана Стивенсона не греется на солнце, до 4 лет от двух AAA.

Датчик выпускается в трёх вариантах на общей физике и калибровке — различаются условиями применения:

Какую модель выбрать:

• POK002 — уличный датчик с эталонной точностью, для теплицы и грядки.
• POK007 — если нужно мерить глубже: длинные штыри, но рабочая частота у нижней границы «правильной» зоны, поэтому точность ниже. Честный tradeoff — глубже, но менее точно, а не «улучшенная версия».
• POK013 — комнатный: та же физика, калибровка и точность, что у POK002, но компактный и на одной батарее. Без «юбок» экрана Стивенсона — в комнате нет ни палящего солнца, ни большой дистанции до шлюза.

Почему ему можно верить

Дешёвые датчики почвы — резистивные и ёмкостные на низкой частоте — реагируют не только на воду, но и на соли, удобрения, структуру и температуру грунта. Поэтому их показания «плавают», и настроить по ним автополив не выходит. Правильный способ — ёмкостный метод на высокой частоте (десятки МГц): в этом диапазоне почва становится «прозрачной», и отклик определяется практически только водой. Именно так устроены профессиональные датчики — и стоят они от нескольких сотен долларов.

POK002 использует тот же высокочастотный ёмкостный метод, но в бюджете садового датчика. А чтобы на выходе были честные проценты, а не «попугаи», датчик калибруют по образцам почвы с заранее известной влажностью — несколько типов грунта, шаг 5%, усреднённая кривая зашита в прошивку. Показаниям можно верить: сезоны эксплуатации это подтвердили. Подробности метода и калибровки — в истории создания POK002.

Абсолютная и относительная влажность

Датчик показывает абсолютную влажность — отношение массы воды к массе сухой почвы. Это честная физическая величина, но с особенностью: она не меняется от 0 до 100%. Выше предельной влагоёмкости вашей почвы (обычно 25–50%) вода просто не удерживается, поэтому рабочий диапазон — от сухости до этого предела, а не «вся шкала». Отсюда и частый вопрос «почему цифры в узком диапазоне» — так и должно быть.

В рекомендациях для растений влажность указывают относительную — для вашей конкретной почвы. Чтобы её получить, нужно один раз определить предельную влагоёмкость участка (пролить килограмм сухой почвы с дренажом, дать стечь, взвесить) и указать её в приложении — тогда датчик покажет относительные проценты. Пример: предельная влагоёмкость 30%, для томатов рекомендуют 70% относительной влажности — это 21% абсолютной.

Температура почвы

Датчик заодно меряет температуру почвы. Металлический штырь работает как тепловой интегратор — усредняет температуру по своей длине. Мы проверили это измерительным стендом с термодатчиками через каждые 3 см: показания POK002 точно легли на температуру грунта в зоне штыря. Для чистого результата датчик рекомендуется заглублять на 2–3 см ниже уровня земли.

Уличный корпус сделан по принципу экрана Стивенсона (классика метеостанций): светлый отражающий пластик и рёбра-жалюзи не дают прямому солнцу греть датчик — в тестах разница с «плохим» корпусом доходила до 7 °C. Вытянутая форма попутно поднимает антенну выше от земли, что важно для ZigBee 2.4 ГГц у самой почвы.

Куда ставить датчик

Влажность почвы локальна, особенно при капельном поливе: между кустами вода доходит плохо, и датчик там покажет колебания в пределах пары процентов даже при интенсивном поливе. Ставьте его в зону «пятна полива» — туда, куда реально приходит вода и где пьют корни. Это не особенность датчика, а особенность почвы и капельного полива.

Как измеряет и передаёт данные

Интервалы замера и отправки заданы явно — удобно для автоматизаций и для тех, кто использует Home Assistant или Zigbee2MQTT.

Любой замер можно вызвать принудительно кнопкой на датчике. В штатном режиме POK002 потребляет так мало, что двух батареек AAA хватает примерно на 4 года.

Что нужно для старта

POK002 — ZigBee-устройство, работает с ZigBee-шлюзом: шлюзом ПушОк либо совместимым координатором в Home Assistant / Zigbee2MQTT (конвертеры — в «Ресурсах»).

Характеристики

Ресурсы

Как и почему появился этот датчик — в статье «Датчик влажности почвы POK002: с него всё и началось».

Также рекомендуем

Садовый кран · 2 111 ₽

Комплект «Автоматический полив» · 12 197 ₽