Chirp-Sensor Langzeittest

Auf der Suche nach einem geeigneten Bodenfeuchtesensor bin ich auf den drahtgebundenen „Chirp“-Sensor mit RS485-Schnittstelle gestoßen (Bilder und Beschreibung siehe Link), der die Bodenfeuchte kapazitiv ermittelt.
Das Messen per Gleichstrom kam für mich von Anfang an nicht in Frage und ich kann andere Einsteiger nur davon abraten sich auf die einfache Strom-Meßmethode als Dauerlösung einzulassen.

Da ja die Bewässerungsanlage den Bewässerungtsbedarf anhand der Bodenfeuchte einschätzen soll, war es natürlich ratsam schon einmal vorweg praktische Erfahrungen und natürlich Daten mit dem Sensor zu sammeln. Desweiteren bot es sich hierbei auch an, den ESP32 näher kennen zu lernen. So entstand nach einer kurzen Breadboardphase auf einer Lochrasterplatte der Chirpsensor-Testaufbau für den ersten Langzeittest.
Neben dem ESP32-DevKit sieht man eine RS485-Schnittstellenplatine [1], welche der ESP benötigt um per MODBUS-Protokoll mit dem Sensor zu kommunizieren.

Zusätzlich zum ESP32-Sketch habe ich mit LabVIEW 2014 eine Test- und Konfigurationssoftware geschrieben mit der ich den Sensor konfigurieren und testen kann. Desweiteren verwalte ich mit dieser Software die vom ESP32 abgerufenen Sensordaten. In der ESP32-Software habe ich einen 500-stelligen Ringspeicher realisiert, in dem die Sensorwerte zwischengespeichert werden. Ein Überlauf wird vermieden, in dem die Sensorwerte paarweise zusammengerechnet werden und dadurch der Füllstand von 100% auf 50% sinkt. Die Speicherhäufigkeit wird nach der Komprimierung auch halbiert um pro Zeiteinheit immer gleichviel Datenpunkte zu haben.

Auf der Registerseite Display können die gespeicherten Messwerte visualisiert werden. Wie man hoffentlich erkennen kann, springt am 23.02.2019 der Bodenfeuchtewert sichtlich nach oben. An diesem Tag habe ich dem Versuchsaufbau (Benjamini-Topf) nach einer mehrtägigen Durstphase wieder Wasser zugeführt. Die rote Linie markiert den Temperaturverlauf. Zwei dünne Abschnitte (23.02. / 26.02.) markieren Zeiten für die keine Sensordaten vorliegen.

Fazit

Spätere Tests haben gezeigt, dass man sich auf diesen Sensor verlassen kann. Die größte Herausforderung wird darin bestehen den Sensor für den Außeneinsatz fit zu machen. Zum Beispiel sollte man die Sensorspitze mit PU-Lackspray zusätzlich gegen Feuchtigkeit abdichten.

[1] RS-485 bidirektionaler TTL 3.3V/5V Schnittstellen Adapter