① 求自動澆水系統原理以及電路圖
一、工作原理
感測器探頭是用來測定土壤的導電率。土壤的導電率在土質(即酸鹼度)確定了後,主要由土壤的濕度決定。土壤越干。導電率越差,反之越好。電路工作時,Ql的下偏電壓實際由兩探頭插入點之間的土壤電阻決定。當土壤較乾燥時,Q1的下偏電壓能大於O.7V,這時Q1飽和導通,於是它的c極電位降低,導致Q2、Q3構成的復合管飽和導通。繼電器J得電,常開觸點閉合。被控水泵或水霧噴射器(以下簡稱負載)得電工作。
同時紅色指示燈D6被點亮,表示正在澆水。當水不斷滲入土壤後,濕度增加,電阻減小。探頭兩端電壓下降,當低於Q1的截止電壓(<0.6V)時,Ql截止→Q2 b極電位↑→Q2、Q3截止→J失電→J的常開觸點斷開→澆水停止。同時紅燈D6熄滅,綠燈D5點亮,表示土壤不缺水。為了防止因控制器出現故障而影響澆水,還專門設置了手動開關K,以確保澆水不受影響。
二、探頭安裝方法
兩探頭可用1號干電池中的碳棒,在兩碳棒頂端的金屬帽上各焊一根多股銅芯塑料線(長度根據需要而定)。焊點及金屬帽要用瀝青或石蠟或絕緣膠密封,以防腐蝕。再取一小塊厚約5mm有機玻璃或膠木板,在上面鑽兩個孔(孔距3cm,可根據土壤酸鹼度由實驗確定),將兩碳棒由孔垂直穿入,並用膠將其固定。最後用塑料絕緣膠帶或護套將碳棒包起來(最下端lcm處除外)。於是探頭就做成了。使用時,探頭要插入菜地(或苗圃)受光照最強的地方,並讓絕緣板剛好露出地面。
三、調試及注意事項
Rl應選精密密封實芯小型電位器,R2調好後要換成固定電阻,調試時可在探頭插入處緩慢滴入水,當土壤濕潤程度認為滿足要求時,調節Rl使其Q1截止。然後用電吹風對探頭部位土壤進行烘乾。當覺得又應澆水時,再減小R2,使其探頭兩端電壓上升,並讓Q1導通而接通控制電路。反復幾次,直至澆水達到要求後能自動關斷,缺水時又能自動接通為好。當負載功率較大(例如>3kW)時,可按圖l虛線部位接人雙向可控硅,而讓JK的常開觸點控制觸發極。可控硅平均電流要大於4—5倍負載額定電流(在安裝散熱器的情況下)。這是因為電機為感性負載,啟動電流較大,可控硅反壓要大於2倍負載所需的額定電壓。其餘元件無特殊要求,見圖l標注。整個控制部分可裝在一個自製的小盒中,而讓指示二極體露出盒外即可。