Arduino Praxis Blog

Ende Juni 2011 habe ich einen Test von verschiedenen Sensoren für Bodenfeuchtigkeit gestartet. Bei diesem Langzeittest wollte ich 3 verschiedene Typen von Sensoren miteinander vergleichen. Die eingesetzten Typen für die Messung der Feuchtigkeit im Boden sind:

1. Selbstbausensor mit Nägel
2. Selbstbausensor mit Gipshüllen
3. Professioneller Bodensensor

Sensor mit Nägel (links), Gipssensor (rechts), Professioneller Sensor (hinten)

Die Testreihe mit den Sensoren ist in einem kleinen Topf mit Erde untergebracht und wird in unregelmässigen Abständen bewässert. Die von den Sensoren erfassten Daten werden an einen Cosm-Datenfeed gesendet und online dargestellt.

Nach über einem Jahr im Testbetrieb werden nun die einzelnen Sensoren untersucht.

Nagelsensor:
Der Sensor mit 2 Nägel ist eine einfache und kostengünstige Lösung. An den Enden der Metallstifte wurde jeweils ein Draht angelötet, welcher auf die Messschaltung geführt wird. Diese Sensorvariante hatte recht genaue Messwerte, im Vergleich mit dem kommerziellen Sensortyp, geliefert. Der Nachteil dieses Sensors ist aber der chemische Prozess, welcher durch die Metalle im Boden ausgelöst wird und entsprechend Material abträgt. Das Resultat nach einem Jahr sind 2 abgebrochene Stifte, der Sensor ist ausgefallen und konnte keine korrekten Werte mehr liefern.

2-Monats-Kurve des Nagelsensors

Gips-Sensor:
Der Gips-Sensor, auch ein Selbstbau-Sensor, hat im Vergleich mit den anderen beiden Sensoren die schlechtesten Messwerte geliefert. Bei Feuchteänderung hat der Sensor viel langsamer reagiert. Auch dem Gips-Sensor sieht man die lange Laufzeit an. Die Aussenhülle des Sensors ist sehr brüchig und Material bröckelt ab. Zusätzlich ist das eine angelötete Anschlusskabel abgebrochen.

2-Monats-Kurve des Gips-Sensors

Bodensensor VG400:
Das einzige kommerzielle Produkt in dieser Messreihe hat den Versuch ohne äusserlich sichtbare Mängel überstanden. Im Vergleich mit den beiden anderen Sensoren hat dieser Typ jeweils am schnellsten auf Änderungen der Feuchtigkeit reagiert.

Fazit:
Diese 1-jährige Messreihe hat gezeigt, dass  DIY-Sensoren gute Messresultate für die Erfassung der Feuchtigkeit im Boden liefern können. Für einen längeren Einsatz als Feuchtemesser im eigenen Garten müssen die Selbstbaussensoren stabiler und fester aufgebaut werden. Die Anschlusskabel müssen an die Messdrähte angeschraubt und nicht gelötet werden. Der Nagelsensor muss mit einem Schutzschlauch geschützt werden und der Gips-Sensor muss eine feste Aussenhülle bekommen. Um den chemischen Prozess zu minimieren, sollte die Messschaltung jeweils umgepolt werden. Auf diese Weise läuft die Elektrolyse in beide Richtungen.
Neben den Sensoren hat auch das Arduino-Board mit aufgestecktem Ethernet-Shield von Seeedstudio den Dauertest problemlos überstanden. Das Arduino-Board hat dabei alle 60 Sekunden die 3 Messwerte an die Cosm-Plattform gesendet und musste dabei nie neu gestartet oder zurückgesetzt werden.