Condutivímetro

Objetivo

Construir um condutivímetro e uma biblioteca para arduino. Estes devem apresentar uma resolução suficiente para manipulação de soluções hidropônicas.

Motivação

O interessado no estudo de uma horta hidropônica automatizada. Para isso, o projeto do pHduíno, será de grande utilidade. Inclusive já adquiri um eletrodo de pHmetro e os componentes necessários para monta-lo.

Para hidropônia, até mais importante que o pHmetro, é o condutivímetro. Não encontrei nenhum projeto com interface com arduino.

Na hidropônia colocamos os nutrientes na água. A dificuldade é manter o equilíbrio sem excessos ou falta. O consumo também não é regular, depende de inúmeros fatores, tais como: a fase, crescimento, tipo de planta, a evaporação. O condutivímetro é uma boa referencia, o ideal seria fazer uma análise da água, mas os custos tornam proibitivo até para pequenos produtores comerciais. Também se o resultado demorar para chegar, a solução já mudou e a análise já estará desatualizada.

Projeto

Subpartes
  I – Ponta de prova
 II – Circuito (gerador de sinal / receptor de sinal)
III – Software – biblioteca para arduino

Ponta de prova

Fabricar uma ponta de prova (caseira) para medir a condutividade das soluções. As primeiras consultas me indicaram usar terminais de aço inox.~~Acho que duas colheres de café resolvem~~

Ivan via lista Eu ja fiz um bem tosco coisa de uns 2 anos atrás. A parte eletrônica é trivial, tinha que gerar uma ca pequenina hmm só um op-amp se me lembro bem. Tinha uns esquemas, mas se vc botar diy condutivimeter vai achar.

O que pega é a ponta de prova e o calibramento. A ponta tem que estar a uma distância fixa, ser de um determinado material. Ai se vc muda qq coisinha, mesmo que bem bem pouco, os resultados ficam doidos. O ideal seria um metal nobre. O melhor que fiz vou arrancar dois pedaços de cobre de uma placa cobreada (essas para fazer placa de circuitos), cortar dois quadradinhos o mais iguais possível, e fixá-los dentro de uma seringa cortada, um olhando para o outro. Não ficou bonita, mas funcionou. O f***, é que manipulando varias vezes, mexe...ai sai da calibragem etc...

Lojas de hidroponia vendem soluções, mas se vc tiver água bem destilada e sal marinho, o sal que se da pra gado sabe, sem iodo etc, da pra vc fazer. O problema e ter um condutivimetro de referência para saber se a solução ta certa, ou uma balança super precisa e um sal bom etc etc.

Potencial redox é outra coisa. Se não me falha a memória, mede ions OH- algo assim. É útil em hidroponia porque indica de maneira indireta se a água está suja ou não, ou seja, menos OH- == mais bacteria e bicho. Eu fiz também um sensor redox. Esse é mais coxa ainda, só amplifica a tensão e pronto. E funciona. Pegava água barrenta, limpava com filtro, botava em um esquema com luz UV-C e o potencial redox subia pacas.

Condutividade é o potencial de passar corrente, por isso precisa ser corrente alternada, e não contínua. Contínua os + e os - correriam para cada pólo separadamente.

Ah, a eletrônica teoricamente é simples, até eu fiz :-) Vou procura nas minhas tralhas, tinha esquemático e tudo. Também vou revirar e tirar foto do que fiz.

Agora esse lance de usar colher para fazer sensor esquece. Não rola mesmo. Instrumentação precisa de precisão, ainda mais você querendo fazer de bancada, com coleta de dado etc. Vou também tentar achar, mas tinha um negócio de sensor de carbono pra isso. Eu tentei dois pedaços de fio de cobre e não rolou. Como falei antes, o melhor que consegui foi com dois quadrados de cobre presos.

Outra coisa por exemplo que "atrapalhava" era indução no fio da ponta até o sensor. Segura com a mão o fio e já era. Fonte perto nem pensar.

Circuito

Um circuito simples pode ser uma resistência conhecida em paralelo com a solução. Aplicamos uma determinada tensão em um eletrodo, lemos o que chegou, na outra ponta, após passar pelo meio. Com isso calculamos a resistência, aplicando uma formula simples chegaremos à condutividade. Mas, logo nas primeiras consultas na internet, ficou claro, que uma corrente continua, causaria eletrólise da solução, o que degradaria os terminais da ponta de prova. Para resolver este problema, os circuitos profissionais geram um sinal de corrente alternada. Este deve gerar uma onda triangular ou quadrada e na outra ponta do eletrodo um circuito amplificador.

Software

Desenvolvimento de uma biblioteca para fazer a interface entre circuito e o arduino.

Hilton Fernandes: Sugere que o projeto seja uma aplicação da biblioteca Pingo.

Referências

Tabalho do Noilson Caio, participante da lista do Garoa: [ http://ncaio.wordpress.com/2013/12/07/realizando-testes-de-mensuracao-da-condutividade-eletrica-do-solo-usando-arduino/ ]
Montagem de um condutivímetro: [ http://www.c2o.pro.br/automacao/x5696.html ]
Montagem de um pHmetro: [ https://www.sparkyswidgets.com/portfolio-item/ph-probe-interface/ ]

Encontros

05/07/2014

Sábado a partir das 14h. Encontro público. Todos são bem vindos. Não é pré-requisto, mas de utilidade, colocar seu nome em participantes caso queira ir ao encontro. Objetivo: Troca de ideias sobre o projeto

Diógenes: Participantes

Hilton Fernandes - diz que tentará levar algumas ideias para a reunião.
Diógenes Rossi - pretende levar um eletrodo de pH junto com um pHmetro montado em uma protoboard
Alan Silva - Irei, da baixada santista, juntamente com o meu amigo Matheus Ninja[1ª x], para visitar o clube e colaborarmos com o que for possível.
Otto Heringer: diz que tentará levar o Carlos, o cara do pHduíno ([1],[2]) no Garoa pra trocar ideias.
Matheus Pereira Amaral - Irei para conhecer o clube e compartilhar conhecimento com os demais.

Resumo: Tivemos 7 participantes. Foi muito proveitoso. Fico impressionado como, no Garoa, aparecem pessoas para contribuir prontamente com o seu conhecimento. Também fomos presenteados, pelo Ivan, com alguns protótipos, pontas de prova e até solução hidropônica, que serão muito úteis para o projeto da horta hidropônica.

16/08/2014