균사체 관개용 용량성 계전기. 계획, 설명

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균사체 관개를 위한 용량성 릴레이. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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온실에서 인위적으로 버섯을 재배 할 때 균사체가있는 기질의 특정 습도를 유지하고 소량의 물로 물을주고 침수를 피해야합니다. 급수는 이전 물에서 남은 물이 마르는 즉시 시작해야 합니다. 기술적으로 이것은 방울의 존재에 반응하는 정전식 계전기를 사용하여 수행할 수 있습니다. 릴레이는 솔레노이드 밸브를 제어하여 물이 관개 시스템에 들어갈 수 있도록 합니다.

용량성 계전기는 낮은 기판 수분 함량에서 물 공급을 허용하고 더 높은 수분 함량에서는 물 공급을 금지해야 합니다. 즉, 히스테리시스가 있습니다. 그렇지 않으면 급수가 너무 자주 발생하고 급수 밸브의 덜거덕 거리는 소리, 불완전한 개폐가 배제되지 않습니다. 히스테리시스는 작동 및 해제 전류가 동일하지 않은 전자기 릴레이를 사용하여 제공하기 쉽습니다. 그러나 습도가 높으면 기계적 접촉이 신뢰할 수 없으므로 예를 들어 포지티브 피드백으로 인해 전자 키로 밸브를 제어하고 히스테리시스를 제공하는 것이 좋습니다.

용량 성 계전기의 프로토 타입으로 회로가 그림에 나와 있습니다. 1, I. Nechaev의 디자인으로 사용되었습니다 ( "Radio", 1988, No. 1, p. 33). 최대 6MΩ의 저항이있는 CMOS 마이크로 회로에 설명 된 장치는 습도가 높은 온실 환경 특성 조건에서 완전히 작동하지 않는 것으로 판명되었습니다. 제안 된 버전에서는 TTL 구조의 K155LAZ 마이크로 회로가 설치되어 저항의 저항이 크게 감소합니다. 응답 수준과 히스테리시스 영역의 폭을 수동으로 조정합니다. 전기 안전상의 이유로 계전기는 온실에서 사용하도록 승인된 24V AC로 전원을 공급하도록 설계되었습니다.

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균사체의 수분 센서는 직경 0,5mm(구리용)의 폴리에틸렌 절연체에서 다발로 꼬인 4,5개의 와이어입니다. CCI 전화 케이블에서 적합한 전선을 제거할 수 있습니다. 180m 길이의 묶음 조각이 단열재로 된 160x300mm 크기의 프레임에 감겨 있습니다. 세그먼트의 한쪽 끝은 격리되어 있습니다. 녹은 역청으로 덮고 플라스틱 랩으로 감쌉니다. 다른 쪽 끝에 있는 와이어는 쌍으로 연결되고 근처에 설치된 정전식 릴레이에 연결되지만 관개 노즐 범위 위에 있습니다. 물의 유전 상수가 매우 높기 때문에 센서 와이어에 침전되는 물방울은 그들 사이의 커패시턴스를 약 600pF에서 XNUMXpF로 증가시킵니다.

대칭 멀티 바이브레이터는 DD1.1 및 DD1.2 요소에 조립되며 테스트에서 알 수 있듯이 비대칭보다 더 안정적으로 작동합니다. 멀티바이브레이터는 주파수가 50kHz인 직사각형 펄스를 생성합니다. 미분 회로 R1.2C5는 DD4 요소의 출력에 연결됩니다. 커패시터 C4는 센서 Cx의 커패시턴스와 용량성 전압 분배기를 형성하기 때문에 트랜지스터 VT1을 기반으로 하는 차별화된 펄스의 진폭은 센서 와이어에 증착된 수분의 양에 따라 달라집니다. 커패시터 C3이 분리되고 있습니다.

트랜지스터 VT1의 이미 터에서는 정극성 및 대략 삼각형 모양의 펄스 상단 만 두드러집니다. 컷오프 임계 값은 저항 R1 및 R3를 통해 트랜지스터 VT4의베이스에 공급되는 바이어스 전압에 따라 다릅니다. 임계값이 감소하면 펄스의 진폭과 지속 시간이 증가합니다. Cx 센서의 커패시턴스 감소로 유사한 효과가 관찰됩니다. 요소 DD1.3의 출력에서 - 낮은 논리 레벨의 직사각형 펄스, 지속 시간은 트리머 저항 R6의 위치, 센서의 습도 및 저항 R3을 통해 공급되는 피드백 전압의 크기에 따라 달라집니다.

요소 DD1.3의 출력에서 로우 레벨에서 커패시터 C7은 다이오드 VD6을 통해 방전되고 하이 레벨에서는 저항 R9를 통해 천천히 충전됩니다. 커패시터 C7의 커패시턴스는 완전히 충전하거나 방전할 시간이 없도록 충분히 크게 선택됩니다. 전압의 평균값은 펄스 지속 시간에 거의 반비례합니다. 커패시터 C7의 전압(트랜지스터 VT2의 베이스-이미터 섹션의 전압 강하를 고려)이 요소 DD1.4의 스위칭 임계값보다 낮으면 이 요소의 출력에서 높은 논리 레벨 전압이 공급됩니다. 저항 R12, 트랜지스터 VT3의 이미 터 팔로워 및 제어 전극 트리니 스터 VS14에 대한 저항 R1를 통해. VD1-VD4 다이오드 브리지의 대각선에 포함된 trinistor는 YA1 솔레노이드 밸브의 전원 회로를 열고 닫습니다. 급수가 허용됩니다.

튜닝 저항 R1.4의 제거 가능한 시프트 인 DD13 요소의 출력 전압의 일부는 필요한 히스테리시스를 생성하는 포지티브 피드백 신호 역할을합니다.

버섯 기판이 적셔지면 Cx 센서의 커패시턴스가 증가합니다. 이로 인해 트랜지스터 VT1을 기반으로 한 펄스 진폭이 감소하고 커패시터 C7 양단의 전압이 증가합니다.

충분한 습도에 도달하면 DD1.4 요소 출력의 고전압 레벨이 낮은 전압 레벨로 대체되고 trinistor VS1이 닫히고 YA1 밸브가 관개 시스템에 물이 들어가는 것을 막습니다.

고려되는 옵션은 교류 전압으로 제어되는 YA1 밸브용으로 설계되었습니다. 밸브 또는 기타 액추에이터에 직류 전원이 공급되는 경우 그림 2에 표시된 회로에 따라 용량성 릴레이의 전원 회로를 조립할 수 있습니다. XNUMX.

균사체 관개용 용량성 계전기

VD5 다이오드, 커패시터 C5, C6 및 저항 R7에 반파 정류기가 조립됩니다. 트랜지스터 VT4의 스태빌라이저는 출력에서 5V의 전압을 제공하여 DD1 칩에 전원을 공급합니다.

용량 성 계전기의 인쇄 회로 기판과 부품 위치는 그림 3에 나와 있습니다. 50. 이 장치는 저항 MSC 커패시터 BM 및 MBM, 산화물 커패시터 K6-5 및 C6 및 C4을 보드 외부에 설치합니다. VT20 트랜지스터에는 2cm3 면적의 방열판이 장착되어 있습니다. 관개 밸브의 작은(1W 미만) 전력으로 사이리스터 VSXNUMX에서 열을 제거할 필요가 없습니다.

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릴레이를 설정할 때 커패시턴스가 건식 센서 커패시턴스의 약 4배가 되는 커패시터 C6를 선택해야 합니다. 응답 임계값은 튜닝 저항 R13에 의해 조절되며 히스테리시스(응답 임계값과 릴리스 임계값 간의 차이)는 R3입니다. 이러한 저항이 극한 위치에 설정되었을 때만 최적의 작동 모드가 달성되면 저항 R4 및 RXNUMX의 값을 변경해야 합니다.

저자: Yu.Egorov, 모스크바

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