Engenharia Agrícola (Apr 2007)
Desenvolvimento de um dispositivo eletrônico para calibração de sensores de umidade do solo Development of eletronic device to calibrate soil moisture sensors
Abstract
Com o advento da eletrônica e a disponibilidade de "software" de processamento, vários tipos de transdutores têm sido testados, visando à determinação da umidade do solo. O uso desses transdutores tem por objetivo a otimização do consumo de água e o conseqüente retorno econômico da atividade da agricultura irrigada. No Laboratório de Hidráulica do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal do Ceará, construiu-se um dispositivo para calibração de sensores de umidade do solo, a sua calibração e a determinação de suas principais propriedades, como precisão e cargas mínima e máxima. O dispositivo consistiu numa torre em aço 1020, com 3,0 m de altura, no topo da qual se montou uma balança de braços. Em um dos braços da balança, colocou-se uma amostra de solo para a inserção dos sensores de umidade e, no outro, uma célula de carga para medir a variação de massa de água na amostra de solo. Foi implementado um circuito eletrônico para permitir a interface da célula de carga com um sistema de aquisição de dados. A análise de regressão, cuja variável dependente foi a saída da célula de carga, e a independente, a massa à qual a balança foi submetida, mostrou-se linear entre 1 kg e 50 kg, com coeficiente de determinação de 0,99995 e coeficiente angular de 0,09198 mV g-1. O dispositivo pode ser utilizado para calibração de sensores de umidade do solo com sensibilidade correspondente à variação de 12,28 mL de água e cargas mínima e máxima para as amostras de solo variando entre 1 e 50 kg.Several types of transducers have been tested to measure soil moisture content for irrigation purpose. Their use aims at optimizing water consumption and net profit from irrigation. A research was conducted at the Agricultural Engineering Department at the University Federal of Ceará and aimed at building a device to calibrate soil moisture sensors, in addition to find its major properties, such as accuracy, maximum and minimum loads. The device is composed of a 3-meter high iron tower, a scale, load cell and a data acquisition system. In one the arms of the scale a horizontal soil column was mounted and adapted to receive soil moisture sensors. In the other arm a load cell was installed in order to measure the change in water content of the soil. A electronic circuit was constructed to allow for the interfacing of the load cell with a data acquisition system. The response of the scale in volts to a load (in grams) shows to be linear between 1 kg and 50 kg, with a correlation coefficient of 0.99995 and slope of 0.09198 mV g-1. The combination to the data acquisition system used resulted in a sensitivity of 12.28 mL of water per count, and minimum and maximum loads of 1 kg and 50 kg, respectively.
Keywords
