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土壤湿度控制器的制作方法

作者: 来源: 发布于:2019-11-18 10:00:09

专利名称:土壤湿度控制器的制作方法
 
技术领域:
本实用新型涉及一种控制器,更具体地说是涉及土壤湿度控制器,适合农村作物及城市绿地的喷灌或漫灌控制。
本实用新型的目的是这样实现的,它包括有电源E,其特征是在电源的负极端-E连接有监测土壤电阻RT的电极,另一个电极通过电位器W1与放大电路的输入端连接;电源的正极端+E通过继电器J1及电位器W1分别连接在放大电路三极管Q1的集电极和基极上;在放大电路的输出端有由三极管Q2和电容C组成的开关电路,由三极管Q1、电位器W1、W2组成放大器的输出端及控制水泵Z的继电器J2连接在继电器J1的触点上;在开关电路的输入端还连接有能发出时钟脉冲的时钟电路。
本实用新型的优点是,由于在电源的负极端-E连接有监测土壤电阻RT的电极,另一个电极通过电位器W1与放大电路的输入端连接,这样可根据土壤电阻RT的变化监测出土壤的湿度,当湿度达到作物生长的要求时,土壤电阻RT小,负电压-E作用到放大电路的输入端,使放大电流减小,喷灌或漫灌用的水泵Z停止供水,当土壤中的水份减小,土壤电阻RT增大,作用在放大电路输入端的负电压-E减小,放大电流增大,带动水泵供水进行喷灌或漫灌浇地;它不仅能在农村的种植或城市绿地管理上能根据天气、土质及作物的品种自动地控制喷灌满足作物生长的需要,而且还能方便的自动控制农村大田的漫灌浇地,实现了最大限度的节约用水,具有电路简单,动作可靠,成本费用低的特点,是一种新颖并独具特色的土壤湿度控制器产品。
图2是时钟电路图。
上述土壤湿度控制器,其工作原理如下,将两个铜质的电极20cm间距插入作物生长的土壤中,深度根据作物根系的深度而定。在土壤湿度满足农作物及绿地用水时,土壤电阻RT较小,-12V电源-E经过土壤电阻RT和电位器W1加给放大电路中的三极管Q1基极一较大的负电压,使三极管的基极电位较低。根据三极管放大原理,集电极电流IC较小,继电器J1处于分断状态,因此继电器J1、J2都不工作,供水用的水泵停止供水不工作。随着土壤水份的蒸发、湿度不断减小,RT不断增大,-12V电压经土壤电阻RT和电位器W1加到放大电路三极管Q1基极的负偏压减小,三极管Q1基极电压VB升高、基极电流IB较大、则集电极电流IC增大。当IC足以使J1吸合时继电器J1、J2同时工作,水泵Z开始工作供水开始。此过程可表示为RT↑-VB↑-IB↑-IC↑-J1、J2吸合。而当土壤湿度不断增大RT减小,-12V电源-E加到三极管Q1基极负偏压增大,IB减小、IC也减小,当IC不足以吸合继电器J1时,继电器J1、J2断开,泵Z泵水停止;此过程可表示为RT↓-VB↓-IB↓-IC↓-J1、J2断开;上述过程可根据土壤湿度的干湿变化反复进行。为了减小电路的耗电和电路元件的损耗,本电路采用间歇导通方式,即每隔一小时电路通电一次。为此,本电路加设一个由三极管Q2构成的开关电路,来控制电路的通断。三极管Q2的集电极与三极管Q1的发射极相连,发射极通过继电器J1的1、3接点与地相连,其基极外接时钟整点报分信号,每隔1小时,时电路送给三极管Q2基极一定幅度的报分信号,三极管Q2由截止变成饱合导通,如果此时土壤湿度小RT足够大三极管Q1可导通,继电器J1、J2工作供水开始。时钟信号过后三极管Q2截止,但由于J1仍吸合,三极管Q1仍工作,直到湿度满足预先设定的要求时,继电器J1断开、供水停止,这样可保证供水时电路不受时钟信号控制。由于水分蒸发是缓慢的,土壤电阻RT的阻值由小到大的变化也是缓慢的,因此采用间歇导通方式并不影响供水的及时性和准确性。
在时钟电路中,其中IC1为石英钟走时电路,外接32768HZ晶振,经过微调电容CT产生秒信号,再经BG1放大触发IC2,IC2是12级二进制串行计数器,当其计数端CP(10脚)输入3600个秒脉冲后,其输出端Q5、Q10-Q12均为高电位,由R1、D1-5组成二极管门电路出变为高电位。此高电位信号一路经C2返回IC2的R端,使IC2清零。另一路经R2、C1输出加到湿控器Q2的基极,作为间歇导通控制信号,控制电路的通断。需要说明的是,时钟信号可以从日用电子钟上很方便地取得,可不用单独制作时钟电路。
 
权利要求:
1.一种土壤湿度控制器,它包括有电源,其特征是在电源的负极端连接有监测土壤电阻的电极,另一个电极通过电位器W1与放大电路的输入端连接;电源的正极端通过继电器J1及电位器W1分别连接在放大电路三极管Q1的集电极和基极上;在放大电路的输出端有由三极管Q2和电容C组成的开关电路,由三极管Q1、电位器W1、W2组成放大器的输出端及控制水泵Z的继电器J2连接在继电器J1的触点上;在开关电路的输入端还连接有能发出时钟脉冲的时钟电路。
2.根据权利要求1所述的控制器,其特征是所述三极管Q1及Q2均为3DD15B。
3.根据权利要求1所述的控制器,其特征是所述的电位器W1、W2OR的阻值为0-20K。
 
专利摘要:
本实用新型公开了一种土壤湿度控制器,在电源的负极端连接有监测土壤电阻的电极,另一个电极通过电位器W



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