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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Irrigazione automatica del giardino. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Casa, casa, hobby La macchina proposta libererà il proprietario di un cottage estivo dalla preoccupazione di annaffiare tempestivamente il giardino. Non solo fornirà al sistema di irrigazione la quantità d'acqua necessaria per una sufficiente umidità del suolo, ma ripristinerà anche la sua scorta nel serbatoio di stoccaggio in tempo. Le parti necessarie per assemblare la macchina sono facilmente reperibili anche in zone lontane dai centri industriali. Il problema della "automazione" del giardino sulle pagine della rivista "Radio" ha prestato molta attenzione. Sono state proposte una varietà di opzioni per la sua soluzione [1-7], ognuna con le proprie caratteristiche. Dopo la loro analisi, si è deciso di sviluppare la propria versione della macchina, unendo i vantaggi di quelle considerate e, se possibile, priva dei loro difetti. Per controllare l'irrigazione delle piante, prima di tutto, è necessario un sensore che reagisca all'umidità del suolo. Come mostrato in fig. 1, è costituito da due lastre in fibra di vetro sventate su un solo lato 1 con dimensioni di 150x25x2 mm. Ciascuno ha praticato 70-80 fori con un diametro di 1,5 mm, distribuiti uniformemente su tutta la superficie.
Le piastre 1 con fili di collegamento saldati alla lamina sono fissate parallelamente l'una all'altra con la lamina all'interno mediante viti 2 e boccole isolanti 4. In due punti tra le piastre sono presenti inserti in schiuma 3 (dimensioni del pezzo 25x20x12 mm). Il sensore assemblato è avvolto attorno al perimetro con nastro adesivo, che protegge dall'ingresso di particelle di terreno. Il sensore è sepolto nel terreno a una profondità ridotta. La gommapiuma assorbe l'acqua che penetra attraverso i fori nelle piastre, di conseguenza la resistenza elettrica del sensore (1 ... 2 MΩ allo stato secco) diminuisce a 40 ... 200 Ohm quando è completamente satura di umidità. Il secondo sensore - il livello dell'acqua nel serbatoio di accumulo - è costituito da uno spezzone di cavo di alimentazione AVVG 4x4 mm2, inserito nel serbatoio dall'alto. Le estremità dei quattro fili di alluminio sono prive di isolamento per circa 200 mm. Due fili collegati insieme formano un elettrodo sensore comune. Le loro estremità sono fissate orizzontalmente nella parte inferiore del serbatoio. Analogamente, l'estremità del terzo filo è posizionata 150 mm più in alto. Questo è l'elettrodo "Piccolo". L'estremità del quarto filo (elettrodo "Molti") si trova nella parte superiore del serbatoio a una distanza sufficiente dal suo taglio per evitare il trabocco. Lo schema dell'automa è mostrato in fig. 2. L'unità di controllo dell'irrigazione è montata sui transistor VT1 -VT3 e sul relè K1. Finché l'umidità del suolo è soddisfacente e la resistenza del sensore è bassa, il transistor VT1 è chiuso e il transistor VT2 che forma con esso il trigger di Schmitt è aperto. La tensione fornita attraverso l'inseguitore di emettitore sul transistor VT3 all'avvolgimento del relè K1 non è sufficiente per azionare quest'ultimo.
Man mano che il terreno si asciuga, la resistenza del sensore e la tensione alla base del transistor VT1 aumentano. Ad un certo punto, la tensione diventerà sufficiente per attivare il grilletto. La tensione sull'avvolgimento del relè K1 aumenterà bruscamente. Quando attivato, chiude il circuito di alimentazione dell'elettrovalvola, che apre l'accesso dell'acqua dal serbatoio di accumulo all'impianto di irrigazione o alla pompa che lo alimenta. Un LED verde HL3 lampeggiante indicherà che l'irrigazione è in corso. Con l'umidità del suolo, la resistenza del sensore diminuirà, la tensione alla base del transistor VT1 diventerà inferiore alla soglia di commutazione del trigger, il che porterà il dispositivo a tornare allo stato originale. Irrigazione completata. Il funzionamento del relè K1 all'umidità desiderata si ottiene regolando il resistore sintonizzato R3. A volte devi cambiare il valore del resistore R2. Diodi nel circuito emettitore dei transistor VT1, VT2 - da diversi materiali semiconduttori (VD4 - germanio, VD5 - silicio). Ciò migliora la stabilità della temperatura della soglia di risposta dello strumento. Il condensatore C7, aumentando il tempo di risposta e di rilascio del relè, elimina il "rimbalzo" che spesso precede la commutazione. Inoltre riduce l'ampiezza dei picchi di tensione sull'avvolgimento del relè a un valore sicuro. I diodi VD1 e VD2, insieme al condensatore C4, servono ad eliminare gli effetti nocivi delle interferenze, inevitabili con l'elevata lunghezza dei cavi che collegano la macchina al sensore di umidità. Relè K1 - passaporto RMU RS4.523.330 (resistenza dell'avvolgimento - 430 Ohm). È inoltre possibile utilizzarne altri, progettati per la commutazione di circuiti CA con una frequenza di 50 Hz, una tensione di 250 V a una corrente fino a 5 A. Ad esempio, la serie PE-36 con una bobina da 24 V CC. Il dispositivo di controllo dell'approvvigionamento idrico al serbatoio di accumulo è costituito da due unità quasi identiche che rispondono ai suoi livelli minimo e massimo. Quando il serbatoio è vuoto, le resistenze R1 e R5 supportano il livello logaritmico agli ingressi degli elementi DD1.1 e DD1.2. 1. I circuiti R6C2 e R7C6 fungono da filtri che sopprimono le interferenze e il rumore impulsivo. Il livello alle uscite degli elementi di cui sopra in questo stato è log. 0, e alle uscite degli elementi DD1.3 e DD1.4 - log. 1. Il LED HL1 (rosso lampeggiante) è acceso e indica che il serbatoio è vuoto. LED HL2 (luce verde) spento. I transistor VT4-VT7 sono aperti. Il relè K2 attivato chiude il circuito di avvolgimento del relè di cortocircuito, per cui funziona anche lui e il LED HL4 (bagliore giallo) si accende. I contatti KZ.2 chiudono il circuito di potenza della pompa che fornisce acqua al serbatoio. L'acqua che raggiunge l'elettrodo "Piccolo" ridurrà drasticamente la resistenza tra esso e l'elettrodo comune. livello di registro. 1 all'ingresso dell'elemento DD1. 1 cambierà in log. 0. Di conseguenza, il LED HL1 si spegnerà e il transistor composito VT4VT6 verrà chiuso. Tuttavia, a causa dei contatti chiusi K3.1, ciò non comporterà un cambiamento nello stato del relè K2 e un cortocircuito e la pompa continuerà a funzionare. Quando il serbatoio viene riempito fino all'elettrodo "Molti", lo stato degli elementi DD1.2 e DD1.4 cambierà, il LED HL2 si accenderà e il transistor composito VT5VT7 verrà chiuso. Il LED HL4 si spegnerà, il relè di cortocircuito, seguito da K2, rilascerà gli ancoraggi. L'alimentazione dell'acqua al serbatoio verrà interrotta e non riprenderà fino a quando il suo livello non scenderà al di sotto dell'elettrodo "Basso", dopodiché il processo sopra descritto verrà automaticamente ripetuto. Relè K2 - RES22, passaporto RF4.500.131 o RES9, passaporto RS4.524.200. Relè di cortocircuito simile a K1. Se il motore della pompa ha una potenza superiore a 1 kW, per accenderlo è necessario un avviatore elettromagnetico di potenza adeguata, ad esempio la serie PME-100 o PME-111. In tal caso, i contatti K3.1 devono commutare il circuito dell'avvolgimento di avviamento. La tensione di alimentazione della macchina (24 V), anche in condizioni di "campo" con elevata umidità, non costituisce pericolo per l'uomo. Tuttavia, contro il suo contatto accidentale con una tensione di 220 V, ad esempio, se l'isolamento tra gli avvolgimenti primario e secondario del trasformatore di potenza è danneggiato, è necessario prendere tutte le misure. È meglio usare un trasformatore i cui avvolgimenti si trovano in diverse sezioni del telaio. Dovrebbe essere prevista la possibilità di una rapida disconnessione di emergenza automatica o manuale di entrambe le uscite dell'avvolgimento primario dalla rete. Il filo comune del dispositivo deve essere messo a terra in modo affidabile e tutti i lavori devono essere eseguiti in conformità con le "Regole per la progettazione e il funzionamento degli impianti elettrici di consumo" e le misure di sicurezza antincendio. Letteratura
Autore: A.Markov, Tuloma, regione di Murmansk
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