CALIBRAÇÃO E AVALIAÇÃO DE SENSORES DE UMIDADE DO SOLO PARA MONITORAMENTO DA UMIDADE DO SOLO POR MEIO DA PLATAFORMA ARDUINO

Resumen

Calibração e Avaliação de Sensores de Umidade do Solo Para Monitoramento da Umidade do Solo por meio da Plataforma Arduino

Mario Ney da Silva Almeida¹; Wenderson Willy Lima Ferreira²; Ailson Maciel de Almeida³; Adriano Bicioni Pacheco⁴; Debora Pantojo de Souza⁵ E Arthur Carniato Sanches⁶

¹ Campus Tomé-Açu, Universidade Federal Rural da Amazônia (UFRA), Rodovia PA- 451, Km-03, Bairro: Açaizal, CEP: 68.680-000, Tomé-Açu, Pará, Brasil e e-mail neym7993@gmail.com. ORCID: https://orcid.org/0009-0006-7852-9918

² Campus Tomé-Açu, Universidade Federal Rural da Amazônia (UFRA), Rodovia PA- 451, Km-03, Bairro: Açaizal, CEP: 68.680-000, Tomé-Açu, Pará, Brasil e e-mail wendersonwilly13@gmail.com. ORCID: https://orcid.org/0009-0008-8401-0631

³Faculdade de Ciências Agrárias (FCA), Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD), Rodovia Dourados-Itahum, Km 12, Cidade Universitária, Caixa Postal 364, Dourados, Mato Grosso do Sul, Brasil, Cep: 79.804-970, e e-mail: ailson.m.almeida@gmail.com. ORCID: https://orcid.org/my-orcid?orcid=0000-0002-8561-679X

⁴ Campus Tomé-Açu, Universidade Federal Rural da Amazônia (UFRA), Rodovia PA- 451, Km-03, Bairro: Açaizal, CEP: 68.680-000, Tomé-Açu, Pará, Brasil e e-mail: adrianopacheco@ufgd.edu.br. ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5991-7997

⁵ Faculdade de Ciências Agrárias (FCA), Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD), Rodovia Dourados-Itahum, Km 12, Cidade Universitária, Caixa Postal 364, Dourados, Mato Grosso do Sul, Brasil, Cep: 79.804-970, e e-mail: deborasouza@ufgd.edu.br ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7483-3898

⁶ Faculdade de Ciências Agrárias (FCA), Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD), Rodovia Dourados-Itahum, Km 12, Cidade Universitária, Caixa Postal 364, Dourados, Mato Grosso do Sul, Brasil, Cep: 79.804-970, e e-mail: arthursanches@ufgd.edu.br ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2379-0634

1 RESUMO

O monitoramento da umidade do solo é de suma importância para o manejo de sistemas irrigados, promovendo o uso eficiente de água na. Assim, o trabalho teve como objetivo calibrar e avaliar sensores de umidade do solo utilizando a plataforma Arduino. O trabalho foi desenvolvido no laboratório da Universidade Federal Rural da Amazônia (UFRA). As amostras de solo foram obtidas no território do Campus Tomé-Açu, em vegetação de mata secundária, sendo o solo classificado como Latossolo Vermelho-Amarelo. Foram utilizados três sensores modelo (YL-69) e seis sensores de umidade do solo anticorrosivos (S-12), os quais foram instalados em vasos de polietileno contendo aproximadamente 1,0 dm³ de solo. Os sensores foram conectados a um sistema de aquisição de dados composto por um microcontrolador Arduino® UNO. Os sensores YL-69 apresentaram um bom ajuste ao modelo de regressão linear (R2>0,90). Por sua vez, os sensores S-12 (anticorrosivo) obtiveram melhor ajuste ao modelo matemático de potência, com coeficientes de determinação na faixa de 0,8312 a 0,8554. Os sensores YL-69 e S-12 apresentaram ajustes satisfatórios para a curva de calibração acima do coeficiente de determinação de 0,83.

Keywords: Monitoramento, Irrigação, Automação e Instrumentação Agrícola.

ALMEIDA, M. N. S.; FERREIRA, W. W. L.; ALMEIDA, A. M.; PACHECO, A. B.; SOUZA, D. P.; SANCHES, A. C.

Calibration and Evaluation of Soil Moisture Sensors for Soil Moisture Monitoring using the Arduino Platform

2 ABSTRACT

Monitoring soil moisture is highly important for the management of irrigated systems and promotes the efficient use of water. Thus, this study aimed to calibrate and evaluate soil moisture sensors using the Arduino platform. The work was carried out in the laboratory of the Federal Rural University of the Amazon (UFRA). Soil samples were obtained from the Tomé-Açu Campus territory in secondary forest vegetation, with the soil classified as red–yellow latosol. Three (YL-69) model sensors and six anti-corrosive soil moisture sensors (S-12) were used, which were installed in polyethylene pots containing approximately 1.0 dm³ of soil. The sensors were connected to a data acquisition system consisting of an Arduino® UNO microcontroller. The YL-69 sensors fit the linear regression model well (R²>0.90). In turn, the S-12 (anti-corrosive) sensors achieved a better fit to the power mathematical model, with coefficients of determination in the range of 0.8312 to 0.8554. Both the YL-69 and S-12 sensors showed satisfactory fits for the calibration curve above the coefficient of determination of 0.83.

Keywords: Monitoring, Irrigation, Agricultural Automation and Instrumentation.