Calibración y caracterización de sensores capacitivos de bajo coste para la monitorización de humedad de suelo

Abstract

[Resumen] En este trabajo se presentan los resultados de calibración y evaluación de desempeño de dos sensores de humedad capacitivos de bajo coste: SoilWatch y Catnip. En primer lugar, el proceso de calibración se ha realizado atendiendo a la metodología propuesta en la literatura, a partir del cual se propone una curva de calibración basada en un modelo de regresión polinomial que relaciona las medidas de los sensores con el contenido volumétrico de humedad del suelo. Y en segundo lugar, se ha llevado a cabo un estudio detallado del efecto de la temperatura en las mediciones de estos sensores. Los resultados demuestran que las curvas propuestas prometen buenos resultados a la hora de estimar el contenido volumétrico de agua, especialmente para el sensor SoilWatch, con el que se consigue una evaluación de la humedad más precisa que la propuesta por el fabricante. Se ha demostrado además la superioridad de este sensor con respecto al Catnip, además de tener menos sensibilidad por la temperatura, aunque esta es variable.

[Abstract] In this paper, the calibration and performance comparison of two low-cost soil moisture sensors, SoilWatch and Catnip, are presented. The calibration of these was carried out following common methodologies found in the literature and a polynomial regression model that relates the measurements of the sensors with the volumetric water content of the soil (VWC) has been proposed. Then, a study of the effect of temperature on the measurements of these sensors has been performed. The results show that the proposed curves promise adequate results when estimating the VWC, highlighting that the curve proposed for the SoilWatch sensor was more precise than the one proposed by the manufacturer. In addition, this sensor has the best overall performance compared to Catnip, as well as having less temperature sensitivity, although this sensitivity seems variable.