Evaluation of low-cost capacitive moisture sensors in three types of soils in the cerrado, Brazil

Abstract

Sensores de umidade do solo tem possibilitado novas soluções de automação e informatização na agricultura. Entretanto, sua utilização ainda necessita de calibrações para atestar sua acurácia na estimativa da umidade do solo. Assim, objetivou-se avaliar o sensor capacitivo SKU:SEN193 integrado ao microcontrolador Arduino. A calibração foi realizada a partir da relação entre a umidade volumétrica e a tensão de saída dos sensores em amostras deformadas de Latossolo Vermelho Amarelo (LVa), Neossolo Regolítico (NR) e Latossolo Vermelho (LV) da região do Cerrado, Distrito Federal, Brasil. A calibração dos sensores resultou em modelos polinomiais de segundo grau com R² entre 0,93 e 0,96 para LVa, 0,89 e 0,92 para NR e 0,86 e 0,88 para LV. O erro quadrático médio (RMSE) foi de 0,08, 0,12 e 0,15 cm3 .cm-3 para o LVa, NR e LV, respectivamente. Sensores atuando na tensão de operação de 5,00 V apresentam menor variabilidade de leituras com coeficiente de variação (CV) entre 0,21 e 1,54%, enquanto que sensores de 3,30 V apresentam CV’s entre 3,27 e 17,84%. Recomenda-se a calibração individual do sensor SKU:SEN193 para cada tipo de solo para obtenção de estimativas confiáveis do conteúdo de água em LVa, NR e LV