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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Automatische Bewässerung des Gartens. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Haus, Haushalt, Hobby Die vorgeschlagene Maschine befreit den Besitzer eines Sommerhauses von der Sorge um die rechtzeitige Bewässerung des Gartens. Es versorgt das Bewässerungssystem nicht nur mit der für eine ausreichende Bodenfeuchtigkeit notwendigen Wassermenge, sondern füllt auch den Vorrat im Vorratstank rechtzeitig wieder auf. Die zum Zusammenbau der Maschine benötigten Teile sind auch in Gebieten abseits von Industriezentren leicht zu finden. Dem Problem der „Automatisierung“ des Gartens wurde auf den Seiten der Zeitschrift „Radio“ viel Aufmerksamkeit geschenkt. Es wurden verschiedene Lösungsoptionen vorgeschlagen [1-7], jede mit ihren eigenen Merkmalen. Nach ihrer Analyse wurde beschlossen, eine eigene Version der Maschine zu entwickeln, die die Vorteile der betrachteten Modelle vereint und möglichst frei von deren Mängeln ist. Um die Bewässerung von Pflanzen zu steuern, benötigt man zunächst einen Sensor, der auf die Bodenfeuchtigkeit reagiert. Wie in Abb. gezeigt. Es besteht gemäß Fig. 1 aus zwei einseitig folierten Glasfaserplatten 1 mit den Maßen 150x25x2 mm. Jeder bohrte 70-80 Löcher mit einem Durchmesser von 1,5 mm, gleichmäßig über die gesamte Oberfläche verteilt.
Platten 1 mit an der Folie angelöteten Anschlussdrähten werden mit der Folie nach innen parallel zueinander mit Schrauben 2 und Isolierbuchsen 4 befestigt. An zwei Stellen zwischen den Platten befinden sich Schaumstoffeinlagen 3 (Werkstückabmessungen 25x20x12 mm). Der zusammengebaute Sensor ist umlaufend mit Klebeband umwickelt, das vor dem Eindringen von Bodenpartikeln schützt. Der Sensor wird in geringer Tiefe im Boden vergraben. Der Schaumgummi absorbiert Wasser, das durch die Löcher in den Platten eindringt, wodurch der elektrische Widerstand des Sensors (1 ... 2 MΩ im trockenen Zustand) bei vollständiger Sättigung mit Feuchtigkeit auf 40 ... 200 Ohm sinkt. Der zweite Sensor – der Wasserstand im Vorratstank – besteht aus einem Stück Stromkabel AVVG 4x4 mm2, das von oben in den Tank eingeführt wird. Die Enden der vier Aluminiumdrähte sind ca. 200 mm abisoliert. Zwei miteinander verbundene Drähte bilden eine gemeinsame Sensorelektrode. Ihre Enden sind horizontal ganz unten im Tank befestigt. Das Ende des dritten Drahtes wird ebenfalls 150 mm höher platziert. Dies ist die „kleine“ Elektrode. Das Ende des vierten Drahtes (Elektrode „Viele“) befindet sich im oberen Teil des Tanks in ausreichendem Abstand von seiner Unterbrechung, um ein Überlaufen zu verhindern. Das Schema des Automaten ist in Abb. dargestellt. 2. Die Bewässerungssteuereinheit ist auf den Transistoren VT1 -VT3 und dem Relais K1 aufgebaut. Solange die Bodenfeuchtigkeit zufriedenstellend ist und der Widerstand des Sensors niedrig ist, ist der Transistor VT1 geschlossen und der Transistor VT2, der mit ihm den Schmitt-Trigger bildet, geöffnet. Die über den Emitterfolger des Transistors VT3 an die Wicklung von Relais K1 gelieferte Spannung reicht nicht aus, um dieses zu betreiben.
Wenn der Boden austrocknet, erhöhen sich der Widerstand des Sensors und die Spannung an der Basis des VT1-Transistors. Ab einem bestimmten Punkt reicht die Spannung aus, um den Auslöser zu schalten. Die Spannung an der Wicklung des Relais K1 steigt schlagartig an. Bei Aktivierung schließt es den Stromkreis des Magnetventils, wodurch der Wasserzugang vom Vorratstank zum Bewässerungssystem oder zur Pumpe, die es mit Wasser versorgt, geöffnet wird. Eine blinkende grüne LED HL3 zeigt an, dass die Bewässerung läuft. Bei Bodenfeuchtigkeit sinkt der Sensorwiderstand, die Spannung an der Basis des Transistors VT1 sinkt unter die Triggerschaltschwelle, was dazu führt, dass das Gerät in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt. Bewässerung abgeschlossen. Der Betrieb des Relais K1 bei der gewünschten Luftfeuchtigkeit wird durch Einstellen des abgestimmten Widerstands R3 erreicht. Manchmal muss man den Wert des Widerstands R2 ändern. Dioden im Emitterkreis der Transistoren VT1, VT2 – aus unterschiedlichen Halbleitermaterialien (VD4 – Germanium, VD5 – Silizium). Dies verbessert die Temperaturstabilität der Ansprechschwelle des Instruments. Der Kondensator C7 erhöht die Reaktions- und Abfallzeit des Relais und eliminiert den „Sprung“, der oft dem Schalten vorausgeht. Außerdem reduziert er die Amplitude von Spannungsstößen an der Relaiswicklung auf einen sicheren Wert. Die Dioden VD1 und VD2, zusammen mit dem Kondensator C4, dienen dazu, die schädlichen Auswirkungen von Störungen zu beseitigen, die bei großen Kabellängen zwischen der Maschine und dem Feuchtigkeitssensor unvermeidlich sind. Relais K1 - RMU-Pass RS4.523.330 (Wicklungswiderstand - 430 Ohm). Sie können auch andere verwenden, die zum Schalten von Wechselstromkreisen mit einer Frequenz von 50 Hz, einer Spannung von 250 V und einem Strom von bis zu 5 A ausgelegt sind. Zum Beispiel die PE-36-Serie mit einer 24-V-Gleichstromspule. Das Steuergerät für die Wasserversorgung des Speichertanks besteht aus zwei nahezu identischen Einheiten, die auf dessen minimalen und maximalen Füllstand reagieren. Bei leerem Tank unterstützen die Widerstände R1 und R5 den Log-Pegel an den Eingängen der Elemente DD1.1 und DD1.2. 1. Die Schaltkreise R6C2 und R7C6 dienen als Filter, die Störungen und Impulsrauschen unterdrücken. Der Pegel an den Ausgängen der oben genannten Elemente beträgt in diesem Zustand log. 0 und an den Ausgängen der Elemente DD1.3 und DD1.4 - log. 1. LED HL1 (rot blinkend) leuchtet und zeigt an, dass der Tank leer ist. LED HL2 (grünes Leuchten) aus. Die Transistoren VT4-VT7 sind offen. Das aktivierte Relais K2 schließt den Wicklungskreis des Kurzschlussrelais, wodurch es auch funktioniert und die HL4-LED (gelbes Leuchten) leuchtet. Die Kontakte KZ.2 schließen den Stromkreis der Pumpe, die den Tank mit Wasser versorgt. Wasser, das die „kleine“ Elektrode erreicht, verringert den Widerstand zwischen ihr und der gemeinsamen Elektrode drastisch. Protokollebene. 1 am Eingang des Elements DD1. 1 wechselt zu Protokoll. 0. Dadurch erlischt die HL1-LED und der Verbundtransistor VT4VT6 wird geschlossen. Aufgrund der geschlossenen Kontakte K3.1 führt dies jedoch nicht zu einer Zustandsänderung des Relais K2 und einem Kurzschluss und die Pumpe arbeitet weiter. Wenn der Tank bis zur „Viele“-Elektrode gefüllt ist, ändert sich der Zustand der Elemente DD1.2 und DD1.4, die HL2-LED geht an und der Verbundtransistor VT5VT7 wird geschlossen. Die HL4-LED erlischt, das Kurzschlussrelais, gefolgt von K2, gibt die Anker frei. Die Wasserzufuhr zum Tank wird gestoppt und erst wieder aufgenommen, wenn der Wasserstand unter die „Niedrig“-Elektrode fällt. Danach wird der obige Vorgang automatisch wiederholt. Relais K2 - RES22, Pass RF4.500.131 oder RES9, Pass RS4.524.200. Kurzschlussrelais ähnlich K1. Wenn der Pumpenmotor eine Leistung von mehr als 1 kW hat, ist zum Einschalten ein elektromagnetischer Starter mit der entsprechenden Leistung erforderlich, beispielsweise der Serie PME-100 oder PME-111. In einem solchen Fall müssen die Kontakte K3.1 den Stromkreis der Starterwicklung schalten. Die Versorgungsspannung der Maschine (24 V) stellt auch unter „Feldbedingungen“ mit hoher Luftfeuchtigkeit keine Gefahr für den Menschen dar. Gegen einen unbeabsichtigten Kontakt mit einer Spannung von 220 V, beispielsweise wenn die Isolierung zwischen Primär- und Sekundärwicklung des Leistungstransformators beschädigt ist, müssen jedoch alle Maßnahmen ergriffen werden. Am besten verwenden Sie einen Transformator, dessen Wicklungen sich in verschiedenen Abschnitten des Rahmens befinden. Es sollte die Möglichkeit einer schnellen automatischen oder manuellen Notabschaltung beider Ausgänge der Primärwicklung vom Netz gegeben sein. Der gemeinsame Draht des Geräts muss zuverlässig geerdet sein und alle Arbeiten müssen in Übereinstimmung mit den „Regeln für die Planung und den Betrieb elektrischer Verbraucheranlagen“ und den Brandschutzmaßnahmen durchgeführt werden. Literatur
Autor: A. Markov, Tuloma, Region Murmansk
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