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Publicado
Using Arduino sensors to monitor vacuum gauge and soil water moisture
Uso de sensores Arduino para monitorear tensión manométrica y humedad del agua del suelo
DOI:
https://doi.org/10.15446/dyna.v88n219.94121Palabras clave:
instrumentation, soil physics, SWRC, van Genuchten, low cost sensors; (en)instrumentación, física del suelo, CRA, van Genuchten (es)
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Sensors associated with the Arduino board can be an alternative to traditional sensors. The objective of this study was to calibrate a capacitive sensor to measure soil moisture and determine the soil water retention curve (< 100 kPa) using the MPX5100DP pressure transducer in conjunction with capacitive sensor measurements. The soil used was Red Oxisol, which had a clay texture and a bulk density of 1.20 Mg m−3. The model 𝑦𝑦=𝑎𝑎−𝑏𝑏𝑐𝑐𝑥𝑥 was fitted to the capacitive sensor data, which had the following statistical parameters: 9% (MAPE, mean absolute percentage error), 0.025 (RMSE, root-mean-square error), 0.97 (d), and 0.93 (𝑅𝑅2). In general, the error for the retention curves obtained with the capacitive sensor and that obtained by weighing was 0.025 (RMSE). Despite the slight tendency of the capacitive sensor to underestimate the highest values of soil moisture, these sensors can be used as an alternative for measuring soil moisture and water tension.
Sensores asociados con la placa Arduino pueden ser una alternativa a los sensores tradicionalmente usados. El objetivo de este trabajo fue calibrar un sensor capacitivo para medir la humedad del suelo y determine la curva de retención de agua (<100 kPa) utilizando el transductor de presión MPX5100DP junto con las mediciones del sensor capacitivo. El suelo utilizado fue Oxisol Rojo, arcilloso, densidad de 1,20 Mg m-3. El modelo 𝑦𝑦=𝑎𝑎−𝑏𝑏𝑐𝑐𝑥𝑥 se ajustó a los datos del sensor capacitivo en el cual los parámetros estadísticos fueron 9% (MAPE), 0.025 (RMSE), 0.97 (d) y 0.93 (R2). El error entre las curvas de retención obtenidas con el sensor capacitivo y las obtenidas por pesaje fue de 0.025 (RMSE). A pesar de la tendencia del sensor capacitivo a subestimar los valores más por arriba de humedad del suelo, estos sensores pueden ser una alternativa para medir la humedad del suelo y la tensión del agua.
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