本文介紹的土壤濕度監(jiān)測器,能在土壤濕度過?。ㄟ^于干燥)時發(fā)出紅色報警信號,可用于大棚、溫室或種子實驗田等處的土壤濕度監(jiān)測。
電路工作原理
該土壤濕度監(jiān)測器電路由無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器、電源電路、溫度檢測電路、電子開關電路和led指示電路組成,如圖所示。
無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路由振蕩器集成電路ic1和電阻器r1、電容器c1組成。
電源電路由電池cb、電源開關s、二極管vd和濾波電容器c2、c3組成。
濕度檢測電路由檢測電極a與b、電位器rp和電阻器r4組成。
電子開關控制電路由電子開關集成電路ic2(51~54)和電阻器r2、r3組成。
led指示電路由運算放大器集成電路ic3、發(fā)光二極管vl1、vl2和電阻器r5、r6組成。
接通電源開關s后,無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器振蕩(振蕩頻率為58hz)工作,從ic1的01端和q2端交替輸出高電平和低電平。當ic1的q1端輸出高電平、q2端輸出低電平時,ic2內部的電子開關s2和s3接通;當icl的q1端輸出低電平、q2端輸出高電平時,ic2內部的電子開關51和54接通。
由昀、r3串聯(lián)分壓后產生的基準電壓經電子開關s1和s2分別加至ic3的2腳(反相輸入端)和3腳(正相輸入端),由檢測電極a、b之間的土壤電阻和rp、r4串聯(lián)分壓后產生的取樣電壓經電子開關s3和s4分別加至ic3的2腳和3腳。
ic3將輸人的取樣電壓和基準電壓信號進行比較,用發(fā)光二極管vl1和vl2顯示出測量監(jiān)測的結果。當土壤濕度適宜時,ic3輸出低電平,綠色發(fā)光二極管vl1點亮,指示土壤濕度正常;若土壤濕度過小時,則ic3輸出高電平,紅色發(fā)光二極管vl2點亮,指示土壤過于干燥。
rp用來調節(jié)檢測與指示的準確度。
元器件選擇
r1~r6選用1/4w金屬膜電阻器或碳膜電阻器。
rp選用合成膜電位器或可變電阻器。
cl和c2選用獨石電容器或滌綸電容器;c3選用耐壓值為16v的鋁電解電容器。
vd選用l n4007型硅整流二極管。
vl1和vl3選用φ3mm的高亮度發(fā)光二極管。
ic1選用cd4047型單穩(wěn)態(tài)/無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器集成電路;ic2選用cd4066或cc4066、mcl4066型模擬電子開關集成電路:ic3選用ne5534型運算放大器集成電路。
s選用小型單極撥動式開關。
gb選用6v疊層電池或使用小型直流穩(wěn)壓電源。
檢測電極a、b可使用不銹鋼絲制作。
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