УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗА ВЛАЖНОСТЬЮ ПОЧВЫ

рекомендуется учитывать, что сопротивление эмиттерной цепи вместе с сопротивлением резистора R2 должно составлять 7,5 кОм.

При сборке этого устройства применяют следующие комплектующие элементы: аккумулятор GB1 типа 7Д-0.115 или батарея «Крона-ВЦ»; транзисторы VT1 типа КТ3102Д, VT2 — КТ3107Б, VT3 — КТ3107Б или КТ3107И; измерительный прибор РА1 — миллиамперметр типа М4200 со шкалой для измерения тока в пределах 0.1 мА; резисторы R1 типа МЛТ-0,125–75 кОм, R2 — СП2–38-А-4.7 кОм, R3 — МЛТ — 0,125–2,7 кОм, R4 — МЛТ — 0,125–5,6 кОм; электрические соединители XI, Х2 типа КМЗ-1 или приборные разборные зажимы.

На рис.4.5,б приведена схема устройства для определения влажности почвы с питанием от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц. устройство состоит из блока защиты от превышения напряжения питающей сети, что очень часто встречается в сельских районах; сетевого понижающего трансформатора питания Т1; выпрямителя, собранного на диодах VD1 — VD4; устройства по определению влажности.

Подключение устройства к питающей сети обеспечивается при помощи электрического соединителя XI типа «вилка сетевая», который смонтирован с электрическим кабелем. На входе собран емкостный фильтр на конденсаторах С1 и С2, защищающий от помех, проникающих в сеть питания. Включение и выключение питания осуществляются переключателем SA1.

В состав защитного устройства входят: конденсатор СЗ, напряжение постоянного тока на котором пропорционально напряжению сети; электромагнитное реле К1; выпрямительный диод VD1 и стабилитрон HL1, напряжение зажигания того должно быть согласовано с напряжением на конденсаторе. Если напряжение на конденсаторе меньше напряжения зажигания стабилитрона, то ток в цепи реле недостаточен для его срабатывания. Когда напряжение в сети, и, следовательно на конденсаторе СЗ резко возрастает до значения, при котором зажигается стабилитрон, срабатывает реле К1, разрывая свои контакты К 1.1. Устройство можно с успехом использовать в быту для определения влажности почвы в домашних оранжереях и цветниках, по его отображениям можно судить о количестве влаги в горошочках домашних растений. При измерении влажности почвы необходимо знать хотя бы приблизительно ее химический состав, плотность и глубину гумусного слоя.

Работает устройство от автономного источника питания с напряжением 9 В или в стационарном режиме от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц.

Принципиальная электрическая схема устройства для определения влажности почвы приведена на рис.4.5.

На рис.4.5,а отображена схема индикатора влажности почвы с питанием от аккумулятора GB1. Работа индикатора основана на изменении сопротивления почвы в сухом и влажном состояниях.

Одним из главных элементов устройства является щуп В1, который может быть изготовлен в виде штеккера, имеющего два контакта из однородного металла. Расстояние между контактами должно быть в пределах 0,5. 1 мм, и при погружении в сухую почву измерительный прибор должен показывать сопротивление от 10 до 30 кОм. Чем выше влагосодержание почвы, тем меньшее сопротивление показывает прибор РА1. устройство работает на принципе измерения разности потенциалов на зондовых контактах и на неизменности значения тока, проходящего через зонд в почву. На составной транзистор VT2, VT3 через резистор R1 поступает ток смещения, который открывает его. По мере увеличения влажности почвы и увеличения тока напряжение на резисторе R5 постепенно растет, и при определенном его значении открывается транзистор VT1, который пропускает избыточный ток на землю. Таким образом на резисторе R5 поддерживается постоянное напряжение, равное падению напряжения на переходе базаэмиттер составного транзистора, а через эмиттер транзистора VT3 и резистор R4 проходит постоянный по значению ток.

Регулирование тока в пределах 0,05.0,25 мА обеспечивается последовательно включенными резисторами R2, R3. Если сопротивление сухой и влажной почвы меняется в пределах 10.30 кОм, то падение напряжения изменяется в пределах 0,8.7 В. При измерениях напряжение, снимаемое с электродов щупа, усиливается транзистором VT1, включенным по схеме повторителя напряжения. На приусадебных и садово-огородных участках важно учитывать фактор влажности почвы для выращивания высокого урожая овощей и фруктов, особенно в тех климатических зонах, где преобладают песчаные и супесчаные почвы. Своевременная поливка растений без переувлажнения почвы в жаркий период времени и в засушливое лето также поможет вырастить хороший урожай. Применение устройства для постоянного наблюдения за влажностью почвы в парниках и теплицах поможет поддерживать в них важный микроклимат на оптимальном уровне. Сопротивление резистора R1 подбирается при регулировании срабатывания реле К1.

Сетевой понижающий трансформатор питания Т1 изготавливается на броневом магнитопроводе типа III или ШЛ с активной площадью поперечного сечения стали основного стержня не менее 5 см . Первичная обмотка трансформатора имеет 2200 витков провода мар—

ки ПЭВ-2 диаметром 0,17 мм, вторичная обмотка — 92 витка провода марки ПЭВ-2 диаметром 0,73 мм. Трансформатор обеспечивает гальваническую развязку вторичных цепей устройства от высоковольтной сети переменного тока и безопасную эксплуатацию. При изготовлении трансформатора необходимо усилить электроизоляцию между витками, между слоями обмоточного провода и между обмотками.

Выпрямитель, выполненный на диодах VD2 — VD5, характеризуется повышенной частотой пульсации выпрямленного напряжения, хорошим использованием габаритной мощности трансформатора, низким обратным напряжением на диодах и повышенным падением напряжения на диодном комплекте. Собран выпрямитель по однофазной двухполупери-одной мостовой схеме, обеспечивает на выходе напряжение 9 В.

После включения прибора в сеть напряжение постоянного тока подается на индикатор влажности и элементы схемы. На транзистор VT3 через резисторы R2 и R3 поступает ток смещения, который его открывает. При росте напряжения открывается транзистор VT2, который пропускает избыточный ток через резисторы R3, R4 на землю. Таким образом на резисторе R5 поддерживается постоянное напряжение, равное падению напряжения на переходе база-эмиттер транзистора VT2, а через эмиттер транзистора VT3 и через резистор R5 проходит постоянный по значению ток.

В этом устройстве сопротивление резисторов R3, R4 обеспечивает регулирование тока в пределах 0,05.0,25 мА. В среднем положении движка резистора R3 значение тока составляет 0,15 мА, следовательно, для сопротивления измеряемой почвы, имеющей сопротивление от 10 до 30 кОм и выше, падение напряжения составляет 0,5.7,5 В. Транзистор VT1, включенный по схеме повторителя напряжения, усиливает напряжение, снимаемое с контактов щупа.

В измерителе влажности почвы применены элементы следующих типов: резисторы Rl, R2, R4, R5 типа МЛТ; конденсаторы С1, С2 типа МБМ-И-400В, СЗ типа К50–7; реле К1 типа РЭС-9 (паспорт РС4.523.626); щуп В1 самодельной конструкции по типу магнитофонного штыря; электрический соединитель XI типа «вилка сетевая»; переключатель SA1 типа ШТ-1–1; предохранитель FU1 типаПМ-1.

В устройстве можно применить и другие элементы: резисторы типа МЛТ можно заменить на резисторы типов ВСа, МТ, ОМЛТ; конденсаторы типа К50–7 на конденсаторы типов К50–20, К50–28; транзистор типа КТ3107Б на транзистор типа КТ3107И; электромагнитное реле К1 типа РЭС-9 на такое же реле другого паспортного исполнения, к примеру РС4.624.204 или РС4.590.016.

Указатель Назад Вперед

При использовании материалов этого сайта ссылка обязательна!

Правообладатели статей являются их правообладателями. Информация получена из открытых источников.

Лаборатория домашней безопасности

Схемы и идеи систем безопасности для самостоятельного изготовления

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗА ВЛАЖНОСТЬЮ ПОЧВЫ