Sensors and transducers for an automatic agricultural meteorology data acquisition system

Este trabalho descreve um estudo sobre sensores de molhamento foliar e um anemômetro 3D sônico, alternativos, ou arranjos alternativos destes, aplicados á instrumentação de grandezas agrometeorológicas. Este trabalho consiste também em estudos sobre formas de instrumentação eletrônica analógica e digital, para grandezas agrometeorolóogicas utilizadas em estações meteorológicas automáticas. È motivado por estudos anteriores que comprovam a correlação entre condições climáticas favoráveis e o desenvolvimento de culturas vegetais, infecções nas mesmas por fungos ou bactérias, a necessidade de aplicação de defensivos agrícolas, entre outros parâmetros. Os sensores propostos por este trabalho podem ser utilizados como ferramentas auxiliares na prática da agricultura de precisão. Dados dos sensores de molhamento são obtidos por ensaio e por Método dos Elementos Finitos buscando caracterizar a resposta dos vários tipos utilizados. Os resultados comprovam a linearidade da relação da resposta do Sensor Capacitivo com o Molhamento Foliar. É proposto um novo arranjo para os Transdutores de ultra-som no anemômetro 3D sônico. Tal arranjo descrito matematicamente e avaliados os parâmetros de rotação de eixos e os fatores de inserção de erros. Por ensaios em pares de transdutores no arranjo proposto, são avaliados o nível de ruído e a gama dinâmica do arranjo e da forma de instrumentação propostos.This work describes a study about leaf wetness sensors and a 3D sonic anemometer alternatives, or their alternative arrangement, applied to acquisition of agrometeorology data. This work also consist in studies about analogic and digital electronic instrumentation forms, for agrometeorology data used in automatic meteorological stations. It was motivated by previous articles that assure the correlation between propicious weather conditions and development of vegetable cultures, its fungal or bacterial infections, the need of use of agricultural defensives, and so on. All of propounded sensors in this work can be used how auxiliary tools in the precision agricultural practice. The data of the wetness sensor are obtained by tests and by Finite Element Method searching by the characteristical response of many types of sensors used. The results proof the linear correlation of capacitive leaf wetness sensor response. It?s proposed a new arrangement to the ultrasound transducers in a 3D ultrasonic anemometer. This arrangement is mathematically described, and the axes rotation parameters and error insertion factor are valued. By laboratory tests of transducers pairs, the signal to noise ratio and dinamic range are measured, in the propounded arrangement and instrumentation