Ц
АВТОМАТИКА
1
}
Необычный датчик сухости почвы
Описанные в литературе датчики дождя и влажности,
как правило, основаны на измерении сопротивления
между контактами-щ упами, помещаемыми в контро-
лируемую среду (например, в почву). В предлагаемой
схеме управление нагрузкой осуществляется с помо-
щью генератора частоты звукового диапазона, катуш -
ка которого (L1) зарывается в почву. Прибор реагиру-
ет на проводимость звуковых волн во влажной и су-
хой среде.
Влажная почва сделает работу генератора невоз-
можной - произойдет уменьшение амплитуды и срыв
колебаний. По величине поглощения энергии в катуш -
ке определяется степень влажности почвы. Индуктив-
ный контроль состояния почвы по сравнению с емкос-
тным методом и методом измерения электрического
сопротивления позволяет оперативно реагировать на
изменение влажности вокруг катуш ки L1. Сопротив-
ление почвы постоянному току между двумя щупами-
датчиками изменяется постепенно.
^
Емкостной метод измерения на дачном участке не-
эффективен из-за перемещ ения по территории людей
и животных, являющихся источниками ложных сраба-
тываний. У индуктивного метода такж е есть свои не-
достатки.
На практике установлено, что кроме влажности на
колебания генератора с помещенной в почву катуш -
кой L1 оказывают влияние частота генератора, глуби-
на, на которой находится катуш ка, и температура по-
чвы. Длина соединительных проводов от катуш ки к
схеме не должна превышать 1 м. В весеннее-детний
сезон прибор работает стабильно в режиме 24 часа в
сутки.
Метод был предложен в 2001 г.'журналом
Popular
Electronics,
однако электрическая схема, приведенная
там, при повторении оказалась неработоспособной.
Добавив один транзистор и самодельную катушку, уда-
лось реализовать корректно работающий прибор (схе-
ма представлена на рис. 1).
Размеры катуш ки позволяют применять прибор на
приусадебном участке с любым составом почв, в лю-
бом климатическом поясе. А вот для контроля влаж-
ности земли, например, в цветочном горш ке, если
только цветок - не пальма, устройство не эффектив-
но, ведь оптимальная глубина погружения катуш ки 1_1
составляет 45.
..55 см, цветочный горшок такой глуби-
ны оказывается под рукой не всегда. В этом случае
устройство надежно работает, контролируя влажность
почвы, скажем, в теплице с рассадой огурцов или то-
матов.
Транзистор VT2, катуш ка индуктивности 1_1 и кон-
денсаторы С2, СЗ образуют автогенератор. Колеба-
ния возбуждаются на частоте около 16 кГц. При сухой
почве или размещ ении катуш ки L1 вне влажной сре-
ды генерация происходит нормально - амплитуда им-
пульсов на коллекторе транзистора VT2 составляет
Андрей Каш каров
г. С-Петербург
около 3 В. Резистор
И4
вместе с конденсатором С4
пропускают импульсы автогенератора на частоте ре-
зонанса. Без него чувствительность прибора недоста-
точна. Транзистор У Т 1 , включенный по схеме эмиттер-
ного повторителя, уменьшает влияние нагрузочных це-
пей на работу генератора. Диоды \ЛЭ1, \ЛЭ2 преобра-
зуют импульсы автогенератора в постоянный ток. Про-
детектированный диодами постоянный ток задает сме-
щение на базе ключевого транзистора УТЗ. Усилен-
ные транзистором УТ2 импульсы автогенератора про-
ходят через разделительный конденсатор С5 (он не
пропускает постоянную составляющую напряжения),
выпрямляются диодами У 0 1 , У 0 2 и открывают тран-
зистор УТЗ - в результате сработает реле и зазвучит
сирена. Устройство сирены на схеме не показано.
Транзистор УТЗ включит реле К1, как только вы-
ходное напряжение генератора окажется достаточным
для открывания этого транзистора. Если амплитуда
импульсов автогенератора на коллекторе транзисто-
ра УТ2 мала (менее 1 В, что свидетельствует о влаж-
ной среде вокруг И ) - транзистор УТ1 не открывает-
ся полностью и напряжение смещения на базе УТЗ не-
достаточно для его открытия. Реле обесточено. В ка-
честве нагрузки прибора рачительный дачник может
использовать любую схему звуковой сигнализации или
водяной насос с питанием от сети 220 В. В этом случае
контакты реле К1 должны коммутировать мощное реле
на соответствующее напряжение, например, М КУ-48С ,
а оно своими контактами будет подавать напряжение
на насос. Диод УОЗ препятствует броскам обратного
тока через переход эмиттер-коллектор УТЗ в моменты
Рис. 1. Электрическая схема датчика влажности почвы
на автогенераторе
8
У
Радиолюбитель - 0 6 /2 0 0 7
предыдущая страница 8 Радиолюбитель 2007-06 читать онлайн следующая страница 10 Радиолюбитель 2007-06 читать онлайн Домой Выключить/включить текст