Sensor de umidade do solo resistente à corrosão

Sensor a base de material não metálico mede a umidade do solo com alta precisão e vida útil mais longa do que as tecnologias comerciais

Pesquisadores da Unicamp desenvolveram uma tecnologia para aumentar a vida útil de sensores de umidade do solo, com aplicação em áreas que vão desde sistemas de irrigação até prevenção de catástrofes, por exemplo o rompimento de barreiras. O objetivo dessa tecnologia é resolver um dos principais problemas encontrados nos sensores de umidade, relacionado à durabilidade do equipamento.

Os sensores de umidade são dispositivos que funcionam com base em um sinal analógico fornecido por um circuito ligado a chapas de um material condutor que costuma ser metálico. Como a umidade é medida por meio da resistência entre as chapas, a corrente elétrica que passa por ali acaba culminando na sua corrosão, o que acarreta na perda de material e de área de contato com o solo.

Dependendo do tipo de aplicação, isso faz com que os sensores de baixo custo acabem funcionando por períodos inferiores a vinte dias, enquanto os dispositivos mais sofisticados costumam ter valores inacessíveis a pequenos produtores. Por esse motivo, a presente invenção se refere a um sensor composto de material condutor não metálico de alta performance, que possibilita a realização das medidas necessárias durante longos intervalos de tempo.

O funcionamento dos sensores se baseia na aplicação de uma diferença de potencial entre as extremidades condutoras que foram cravadas no solo, de modo que a porção de solo úmido existente entre essas extremidades forneça um valor de resistência elétrica que varia de acordo com o volume de água ali contido. Por sua vez, o monitoramento do dispositivo é feito utilizando o conceito de Internet das Coisas (IoT) para coleta e acompanhamento de dados, e conta ainda como uma matriz de contato, um módulo de Relógio de Tempo Real (RTC) e um ou mais resistores R de até 10 kΩ.

Testes experimentais demonstraram que os novos sensores representam um avanço tecnológico e podem ser ótimos substitutos ao sensor comercial usado como referência, uma vez que conferem maior duração ao equipamento e resistência ao processo de corrosão, além de alta precisão na medição de umidade. Outra vantagem é que o sensor comercial não captou as variações no período de dois dias sem irrigação do solo, enquanto o novo equipamento mostrou sensibilidade a esse intervalo de irrigação.