FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / Um dispositivo para calibraÃÃo de sensores de umidade do solo (DCSUS) foi desenvolvido. Para o controle da umidade do solo foram instalados um sistema de sucÃÃo tipo funil de placa porosa e um sistema de pressÃo tipo cÃmara de pressÃo. Foi construÃda uma estrutura de ferro de 3,0 m de altura, no topo da qual, uma balanÃa de braÃos conteve, em uma das extremidades, a coluna de solo horizontal com os sensores de umidade a serem calibrados e, na outra, uma cÃlula de carga com capacidade nominal de 490,33 N, para obtenÃÃo da variaÃÃo do peso da coluna decorrente da perda de umidade. Os dados dos sensores de umidade, da cÃlula de carga e de um sensor de temperatura foram coletados em tempo real, no perÃodo de 15/01 a 27/05/2004, a uma freqÃÃncia de 3 Hz, por um sistema de aquisiÃÃo de dados, cujo conversor analÃgico digital possuÃa canais de 12 bits. Os dados foram armazenados diariamente em um arquivo de texto para posterior processamento. Foi realizada a calibraÃÃo do dispositivo para determinaÃÃo de sua sensibilidade. Realizou-se o monitoramento da umidade do solo atravÃs dos registros da cÃlula de carga; da tensÃo da Ãgua do solo, atravÃs de cinco sensores tipo tensiÃmetros eletrÃnicos e da resistÃncia elÃtrica do solo, atravÃs de trÃs sensores de matriz granular (Watermark). Os dados da temperatura ambiente foram coletados pelo sensor de temperatura FM51. Foram analisadas as saÃdas obtidas na cÃlula de carga e nos sensores de umidade do solo quanto à variaÃÃo da temperatura ao longo do dia. O DCSUS apresentou sensibilidade para variaÃÃo de umidade correspondente à perda de 13,33 mL de Ãgua. A cÃlula de carga utilizada apresentou sensibilidade à temperatura ambiente ao longo do dia, com erro em torno de 0,25%. Nas condiÃÃes experimentais estabelecidas, os sensores Watermark nÃo apresentaram erro devido à temperatura ambiente. Os tensiÃmetros apresentaram erro devido à variaÃÃo da temperatura acima de 3,5% quando em potenciais mÃtricos mais elevados (-3,87 kPa) e acima de 5,5 % quando em potenciais mÃtricos mais baixos (-44,50 e 51,00 kPa). O DCSUS desenvolvido foi eficaz quanto à determinaÃÃo da umidade do solo, com sensibilidade à variaÃÃo de 4,244.10-4 cm3.cm-3. / Na apparatus for soil moisture calibration was developed and built (DCSUS). The moisture was controlled indirectly by controlling the soil water matrix potenctial using both a porous plate funnel and a pressure chamber system. A 3.0 m high tower wal built in steel and a scale installed on its top. The scale components were an I-bean articulated in its center by a set of bearings and bushings and a shaft. The bian was welded in its middle point to the shaft and a horizontal soil column with undisturbed soil contained by an acrylic cylinder installed on one of its ends, and a 50 N capacy load cell on the other end. The following sensors were installed: a granular matrix sensor (Watermark), an electronic tensiometer sensor, air temperature sensors and soil temperature sensors. Moisture sensor readings, as well as from the load cell and temperature sensor were taken in real time at a 3 Hz frequency from 01/15 to 05/27/2004. The data acquisition system was made of a 12-bit analog/digital coverter, an AMD188 microcontroller and an RS232 interface. Data was stored daily and applied to obtain the parameters of calibrations, sensitivity and the effect of temperature on the system. The apparatus resulted in sensitivity to moisture change of 13,33 mL of water. The load cell displayed some sensitivity to daily temperature variation, with an error of 0,25%. The Watermark sensors were not affected by air temperature variation, but displayed sensitivity to variation on the supplied voltage. The electronic tensiometers, however, were more sensitive to temperature with errors of 3.5% for higher matric potentials (-3.82 to -3.92 kPa) and 5.5% for lower matric potentials (-44.5 to -51 kPa). The DCSUS showed to be efficient in monitoring variations soil moisture, displaying a minimum reading 4.244E-4 cm3.cm-3.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A irrigaÃÃo à uma das prÃticas que mais influencia na produÃÃo agrÃcola, demandando um elevado consumo de Ãgua, que à um recurso escasso e fundamental para preservaÃÃo da vida. Assim, tÃcnicas que visem à reduÃÃo do consumo de Ãgua e energia por um sistema de irrigaÃÃo, baseando-se na cultura do nÃo desperdÃcio, vÃm sendo estudadas e aplicadas sob o nome de irrigaÃÃo de precisÃo. O objetivo principal deste trabalho foi desenvolver um sistema de automaÃÃo da irrigaÃÃo em malha fechada baseado na medida de umidade do solo por sensores capacitivos FDR. A automaÃÃo de um sistema de irrigaÃÃo com a utilizaÃÃo de sensores permite um controle mais preciso do que aquele feito manualmente, pois permite a tomada de decisÃes rÃpidas e precisas sobre o quanto e quando irrigar. Para que esta seja possÃvel, foi necessÃrio construir dispositivos eletrÃnicos para ler os sensores em campo e controlar os diferentes pontos do sistema: estaÃÃo de bombeamento e vÃlvulas em hidrÃulicas. A rede de sensores sem fio (RSSF) foi a forma escolhida para a comunicaÃÃo entre estes dispositivos, por dispensar cabos, o que facilita a instalaÃÃo dos mesmos em campo. Para controlar e coordenar toda a rede foi desenvolvido um software de automaÃÃo na linguagem Java, executado a partir de um computador pessoal (PC). Baseando-se na leitura dos sensores e em dados sobre o sistema de irrigaÃÃo, o algoritmo calcula o tempo de aplicaÃÃo de Ãgua no solo, ligando bombas e acionando vÃlvulas remotamente. AlÃm disso, o sistema verifica e armazena os dados da pressÃo hidrÃulica na casa de bombas, protegendo-se contra danos mecÃnicos. O sistema de automaÃÃo foi montado em campo de forma a monitorar e controlar a umidade do solo em uma cultura de milho, sendo bem sucedido nesta tarefa. Alguns problemas no software foram solucionados à medida que surgiam, mostrando a necessidade de manutenÃÃo em um sistema de automaÃÃo. O armazenamento da leitura dos sensores de pressÃo e umidade em um banco de dados fornece um histÃrico do funcionamento do sistema, podendo ser utilizado para uma avaliaÃÃo criteriosa do mesmo. / Irrigation is one of the most influencing practices on agricultural production, requiring a high water consumption, which is a scarce resource critical to lifeâs preservation. Thus, techniques aimed at reducing energy and water waste by an irrigation system have been studied and applied under the name of precision irrigation. The main objective of this paper was to develop an automatic closed loop irrigation system based on the measurement of soil moisture by FDR capacitance sensors. An automatic irrigation systems allows a control which is far more precise than manual control, allowing fast and accurate decisions about how much and when to irrigate. For this to be possible, it was necessary to build electronic devices in order to read sensors in the crop field and control different points of the system: pumping house and hydraulic valves. A wireless sensor network (WSN) was chosen for communication between these devices. It allows a quick installation, since you donât have to pull cords from the controller to the sensors and actuators on the crop field. We developed an automation software in Java that monitors and coordinates the entire network, which is executed in a personal computer (PC). Based on sensor readings and data on the irrigation system, the algorithm computes for how long to water the soil, remotely activating water pumps and hydraulic valves. In addition, the software verifies and stores data about the hydraulic pressure at the pumping house, protecting it against mechanical damage. The automation system was assembled in the field in order to monitor and control soil moisture in a maize crop field, being successful in this task. Some software problems were solved as they arose, showing the need for maintenance of an automation system. Storing pressure and soil moisture sensor data in a database provides a history of soil water status, allowing further analysis and evaluation of the irrigation system.