温室の灌漑制御。スキーム、説明

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温室の灌漑制御。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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温室内の空気の相対湿度は、温室内に設置されたセンサーを使用して制御され、その測定値に従って給水アクチュエーター (ポンプまたは電磁弁) がオンまたはオフになります。動作原理によれば、湿度センサーは容量性と抵抗性です。前者は、水分と容量の関係がほぼ直線的であり、より正確です。後者は、電気抵抗の湿度に対する対数依存性を特徴とします。

空気の相対湿度が 0 ～ 100% の広い範囲で変化する場合は、静電容量センサーを使用して測定することが望ましいです。その感応要素は、平らな白金プレートとそれらの間の空間を満たす熱硬化性ポリマーによって形成された多層構造です [1、2]。

温室灌漑管理
図。 1

この機器で使用するために、相対湿度のパーセンテージあたり約 808 mV の変換係数を持つ 5H6V3 センサー [30] が選択されました。電源電圧 2 V (ピン 1 と 3,3 の間) における、出力電圧 (センサーのピン 3 と 1 の間) の周囲空気の相対湿度に対する典型的な依存性を図に示します。青い線が1本。同じ場所に、比較のための理想的な正比例関係を細い赤い線で示します。

米。 2（クリックで拡大）

自動灌水制御の仕組みを図に示します。 2. 湿度センサー B1 の出力電圧は、K1003PP1 (DA3) マイクロ回路の入力に供給されます。その説明は [4] にあります。これは、基準電圧 (UH 入力と UL 入力間の電位差) を 12 等分する抵抗分圧器と、IN 入力に印加された電圧を基準電圧の対応する部分と比較する 12 個のコンパレータを備えたシンプルな A/D コンバータです。低電圧レベルに設定されたマイクロ回路のトリガされたコンパレータと出力の数は、入力電圧が下限値 UL から上限値 Un に変化するにつれて順次増加します。

DA3 チップの出力はオープンコレクタ回路に従って作成され、線形電圧スケールを形成する LED を接続するように設計されています。説明した設計では、これらの出力は、「取り付け」論理要素 OR に直列に接続された常閉スイッチ SA2 ～ SA12 のチェーンによって結合され、トライアックフォトカプラ U1 を介して強力なトライアック VS1 を制御します。

DA3 マイクロ回路の入力電圧の下限 (0 V) は、UL 入力を共通線に接続することによって設定され、上限 (3 V) は、抵抗分圧器 R1R2 と DA2 マイクロ回路の出力を介した UH 入力であり、B1 センサーの電源電圧 (3,3 V) を安定させます。図のグラフによれば、図 1 に示すように、これはセンサーによって測定される相対湿度の範囲 0 ～ 100% に対応します。

相対湿度が安定するレベルは、スイッチ SA2 ～ SA11 で設定します。たとえば、スイッチ SA7 が開き、他のスイッチが閉じている場合、温室灌漑システムは相対湿度が約 56% に達するとオフになり、湿度が指定値を下回るとオンになります。トライアック VS1 の電力は、灌漑システムのポンプまたはソレノイドバルブを制御するのに十分である必要があります。

DA1 チップは標準のリニア電圧レギュレータです。 12 V の電圧でデバイス全体に電力を供給するために使用されます。

装置を組み立てた後、まずセンサー B1 を相対湿度約 100% の環境に置く (湿らせた布に包むなど) ことによって、センサー B3 を検査する必要があります。これらの条件下でのセンサーの出力電圧は約 1 V になるはずです。次に、抵抗 R3 を選択することにより、まったく同じ電圧が DA3 チップのピン XNUMX (入力 UH) に設定されます。これでセットアップは完了です。

文学

Berliner M. A. 水分測定。 - M.: エネルギー、1973 年。
ヴィグレブ G. センサー: あたり。彼と一緒に。 - M.: ミール、1989年。
808H5V6 湿度トランスミッター。 - sensorelement.com/humidity/808H5V6.pdf
Novachenko IV et al. 家庭用無線機器用の超小型回路。ディレクトリ。 - M.: ラジオと通信、1989 年。

著者: A. コルネフ

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