AVALIAÇÃO DE SENSOR CAPACITIVO PARA O MONITORAMENTO DO TEOR DE ÁGUA DO SOLO

Ano: 2010 | Volume: 30 | Número: 1

Autores: TADEU M. L. CRUZ, ADUNIAS DOS S. TEIXEIRA, FRANCISCO J. F. CANAFÍSTULA, CLEMILSON C. DOS SANTOS, ANTONIO D. S. DE OLIVEIRA5, SÉRGIO DAHER

Palavras-chave: automação, irrigação, capacitância, constante dielétrica

Resumo Português:

Este trabalho teve como objetivo avaliar sensores capacitivos desenvolvidos para
monitorar o teor de água do solo. Os sensores foram submetidos a testes para avaliar o efeito da
temperatura, o tempo de resposta, obter a equação de calibração e determinar a sua sensibilidade.
Foram analisados em diferentes situações (solo, água e ar) e temperaturas (25 °C; 20 °C; 15 °C;
10 °C; 5° C e 0 °C). A calibração foi efetuada com um dos sensores capacitivos instalado em uma
coluna de solo (indeformada) contida em um tubo de PVC (0,015066 m³) e suspensa em um dos
lados de uma balança de braços. Na outra extremidade da balança, havia uma célula de carga
conectada a um sistema de aquisição de dados. Os resultados indicaram redução na frequência do
sensor capacitivo com o aumento da temperatura. O sensor capacitivo apresentou alta velocidade de
resposta (menos de um segundo) ao imergi-lo na água e às variações da quantidade de água na
amostra de solo e detectou as mudanças de perda de água pela coluna de solo no decorrer deste
experimento, apresentando maior sensibilidade à medida que se diminui o conteúdo de água no
solo. Portanto, o sensor capacitivo pode ser utilizado para determinar o teor de água do solo de
forma adequada.

Resumo Inglês:

This paper aims to evaluate a capacitance sensor for monitoring soil water content.
Capacitance sensors were tested to evaluate the effect of temperature and response time, and to
obtain the calibration equation and their sensitivity. Sensors were placed in different environments
(soil, water and air) and temperatures (25 °C, 20 °C, 15 °C, 10 °C, 5 °C and 0 °C). The calibration
was performed with one of the capacitance sensors installed in a PVC column containing 0.015066
m3 of undisturbed soil and hanged on one side of a scale with a load cell connected to a data
acquisition board on the other side. Results showed reductions in the frequency response of the
capacitance sensor with increasing temperature. The response time was low (less than one second)
as it was immersed into water, as well as to an abrupt change in soil moisture in the soil column. It
was verified that the sensitivity of the sensor increases as the soil moisture decreases. Therefore, the
capacitance sensor can be used to determine the soil moisture.