菌糸体の灌漑用の容量性リレー。スキーム、説明

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菌糸体の灌漑用の容量性リレー。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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温室でキノコを人工的に栽培する場合、菌糸体で基質の一定の湿度を維持し、少量の水で水をやり、水浸しを避ける必要があります。前回の水滴が乾いたらすぐに水やりを始めてください。技術的には、これは、落下の存在に反応する容量性リレーを使用して行うことができます。リレーは、灌漑システムへの水の流入を許可する電磁弁を制御します。

容量性リレーは、基板含水率が低い場合は水の供給を許可し、基板含水率が高い場合は水の供給を禁止する、つまりヒステリシスを持たせる必要があります。そうしないと、水やりが頻繁になりすぎ、給水バルブのガタつき、開閉が不完全になる可能性があります。作動電流と解除電流が等しくない電磁リレーを使用すると、ヒステリシスを簡単に与えることができます。しかし、高湿度では機械的接触の信頼性が低くなるため、電子キーでバルブを制御し、たとえば正のフィードバックによるヒステリシスを提供することが望ましいです。

容量性リレーのプロトタイプの回路を図に示します。 1、I. Nechaev のデザインとして機能しました (「ラジオ」、1988 年、第 1 号、33 ページ)。そこで説明されている、最大 6 MΩ の抵抗を備えた CMOS マイクロ回路上のデバイスは、高湿度の温室に特有の環境条件ではまったく動作しないことが判明しました。提案されたバージョンでは、TTL構造のK155LAZマイクロ回路が取り付けられており、抵抗器の抵抗が大幅に減少します。応答レベルとヒステリシスゾーンの幅は手動で調整できます。電気的安全上の理由から、リレーは温室での使用が承認されている 24 V AC で電力を供給するように設計されています。

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菌糸体の水分センサーは、直径 0,5 mm (銅の場合) のポリエチレン絶縁体で束ねられた 4,5 本のワイヤーです。適切なワイヤを CCI 電話ケーブルから取り外すことができます。長さ 180 m の束が、断熱材から作られた 160x300 mm のフレームに巻き付けられます。セグメントの一端は分離されており、溶融アスファルトで覆われ、プラスチックラップで包まれています。もう一方の端のワイヤはペアで接続され、近くに設置された容量性リレーに接続されていますが、灌漑ノズルのカバー範囲よりも上にあります。水の誘電率は非常に高いため、水滴がセンサーワイヤー上に付着すると、センサーワイヤー間の静電容量が約 600 ～ XNUMX pF に増加します。

対称マルチバイブレータは要素 DD1.1 と DD1.2 上に組み立てられており、テストで示されたように、非対称マルチバイブレータよりも確実に動作します。マルチバイブレータは、周波数 50 kHz の方形パルスを生成します。微分回路Ｒ５Ｃ４は、ＤＤ１．２要素の出力に接続されている。コンデンサ C1.2 はセンサー Cx の静電容量とともに容量性分圧器を形成するため、トランジスタ VT5 に基づく微分パルスの振幅はセンサーワイヤに堆積した水分の量に依存します。コンデンサ C4 が切り離されています。

トランジスタＶＴ１のエミッタでは、正極性の略三角形のパルスの頂点のみが目立つ。カットオフ閾値は、抵抗器Ｒ３およびＲ４を介してトランジスタＶＴ１のベースに供給されるバイアス電圧に依存する。しきい値が減少すると、パルスの振幅と持続時間が増加します。 Cx センサーの静電容量の減少でも同様の効果が観察されます。要素DD1の出力では、低論理レベルの矩形パルスがあり、その期間はトリマー抵抗器R1の位置、センサーの湿度、および抵抗器R3を介して供給されるフィードバック電圧の大きさによって異なります。

素子DD1.3の出力におけるローレベルでは、コンデンサC7はダイオードVD6を介して放電され、ハイレベルでは、抵抗器R9を介してゆっくり充電される。コンデンサ C7 の静電容量は、完全に充電または放電する時間がないように十分な大きさに選択されます。両端の電圧の平均値は、パルスの持続時間にほぼ反比例します。コンデンサ C7 の電圧 (トランジスタ VT2 のベース-エミッタセクションでの電圧降下を考慮) が素子 DD1.4 のスイッチング閾値を下回る場合、この素子の出力からの高論理レベル電圧が、抵抗 R12、トランジスタ VT3 のエミッタフォロワ、および抵抗 R14 を介してトリニスタ VS1 の制御電極に供給されます。 VD1-VD4 ダイオードブリッジの対角線に含まれるトリニスタは、YA1 ソレノイドバルブの電源回路を開閉します。水やりは許可されています。

DD1.4 要素の出力電圧の一部である同調抵抗 R13 の取り外し可能なシフトは、必要なヒステリシスを作成する正のフィードバック信号として機能します。

マッシュルーム基板が湿ると、Cx センサーの静電容量が増加します。これにより、トランジスタVT1に基づくパルスの振幅が減少し、コンデンサC7の両端の電圧が増加します。

十分な湿度に達すると、DD1.4 エレメントの出力の高電圧レベルが低電圧レベルに置き換えられ、トリニスタ VS1 が閉じ、YA1 バルブが灌漑システムへの水の流入を停止します。

検討されているオプションは、交流電圧によって制御される YA1 バルブ用に設計されています。バルブまたはその他のアクチュエータが直流で駆動される場合、容量性リレーの電源回路は、図に示す回路に従って組み立てることができます。 2.

菌糸体の灌漑用の容量性リレー

半波整流器は、VD5 ダイオード、コンデンサ C5、C6、および抵抗 R7 に組み込まれています。トランジスタ VT4 のスタビライザーは、出力に 5 V の電圧を供給して、DD1 チップに電力を供給します。

容量性リレーのプリント基板とその上の部品の位置を図に示します。 3. このデバイスは抵抗 MSC コンデンサ BM と MBM、酸化物コンデンサ K50-6 を使用しており、C5 と C6 は基板の外部に取り付けられています。 VT4 トランジスタには、面積 20 cm2 のヒートシンクが装備されています。灌水バルブの電力が小さい (3 W 未満) ため、サイリスタ VS1 から熱を除去する必要はありません。

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リレーを設定するときは、コンデンサ C4 を選択する必要があります。その静電容量は、ドライセンサーの静電容量の約 6 倍でなければなりません。応答しきい値は調整抵抗 R13 によって調整され、ヒステリシス (応答しきい値と解放しきい値の差) は R3 です。これらの抵抗器が極端な位置に設定されている場合にのみ最適な動作モードが達成される場合は、抵抗器 R4 と RXNUMX の値を変更する必要があります。

著者: Yu.Egorov、モスクワ

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