用于菌丝体灌溉的电容继电器。方案、说明

用于灌溉菌丝体的电容式继电器。无线电电子电气工程百科全书

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在温室里人工种植蘑菇时，要求有菌丝的基质保持一定的湿度，少量浇水，避免积水。上一次留下的水滴干了之后就应该开始浇水。从技术上讲，这可以使用对跌落情况做出反应的电容式继电器来完成。继电器控制电磁阀，使水进入灌溉系统。

电容式继电器应在基材含水量较低时允许供水，在基材含水量较高时禁止供水，即具有滞后现象。否则，不排除浇水过于频繁、水阀嘎嘎作响、开闭不彻底等现象。使用电磁继电器很容易产生磁滞，其驱动电流和释放电流不相等。但在高湿度下，机械接触不可靠，因此最好用电子钥匙控制阀门，并提供迟滞，例如由于正反馈。

电容式继电器原型机，其电路如图1所示。 1988、由I. Nechaev担任设计（《广播》，1年，第33期，第6页）。事实证明，该器件采用电阻高达 155 MΩ 的 CMOS 微芯片，在高湿度温室的环境特征条件下完全无法工作。在所提出的版本中，安装了TTL结构的K24LAZ微电路，电阻器的阻值显着减小。可以手动调整响应级别和滞后区的宽度。出于电气安全的考虑，继电器设计为由批准用于温室的 XNUMXV 交流电源供电。

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菌丝体的湿度传感器是四根电线，用聚乙烯绝缘材料绞成一束，直径为 0,5 毫米（对于铜）。可以从 CCI 电话线上取下合适的电线。一根 4,5 m 长的线束缠绕在由绝缘材料制成的 180x160 mm 框架上。该段的一端被隔离 - 覆盖有熔化的沥青并用保鲜膜包裹。另一端的电线成对连接，并连接到安装在附近但位于灌溉喷嘴覆盖范围之上的电容继电器。由于水的介电常数非常高，沉积在传感器线上的水滴会使它们之间的电容从大约 300 pF 增加到 600 pF。

在元件 DD1.1 和 DD1.2 上组装了一个对称多谐振荡器，正如测试所示，它比非对称多谐振荡器工作更可靠。多谐振荡器产生频率为 50 kHz 的矩形脉冲。微分电路R1.2C5连接到DD4元件的输出。由于电容器C4与传感器Cx的电容形成电容分压器，基于晶体管VT1的微分脉冲的幅度取决于沉积在传感器线上的湿气量。电容C3断路。

在晶体管VT1的发射极上，仅正极性且近似三角形的脉冲的顶部突出。截止阈值取决于通过电阻器R1和R3提供给晶体管VT4基极的偏置电压。随着阈值降低，脉冲的幅度和持续时间增加。随着 Cx 传感器电容的减小，观察到类似的效果。在元件DD1.3的输出处-低逻辑电平的矩形脉冲，其持续时间取决于微调电阻器R6的位置、传感器的湿度以及通过电阻器R3提供的反馈电压的幅度。

在元件DD1.3的输出为低电平时，电容器C7通过二极管VD6放电，在高电平时通过电阻器R9缓慢充电。电容器C7的电容选择得足够大，使得它没有时间完全充电或放电。其两端电压的平均值大约与脉冲持续时间成反比。如果电容器C7上的电压(考虑到晶体管VT2的基极-发射极部分中的压降)低于元件DD1.4的开关阈值，则从该元件的输出提供高逻辑电平电压通过电阻R12、三极管VT3上的射极跟随器和电阻R14到控制极三极管VS1。三极管位于二极管电桥VD1-VD4的对角线上，用于打开和关闭YA1电磁阀的电源电路。允许浇水。

DD1.4 元件的部分输出电压（调谐电阻器 R13 的可移动移位）充当产生必要磁滞的正反馈信号。

当蘑菇基质变湿时，Cx 传感器的电容会增加。这导致基于晶体管VT1的脉冲幅度减小以及电容器C7两端的电压增加。

当达到足够的湿度时，DD1.4 元件输出处的高电压电平被低电平取代，三极管 VS1 关闭，YA1 阀门阻止水进入灌溉系统。

所考虑的选项是为 YA1 阀门设计的，由交流电压控制。如果阀门或其他执行机构采用直流供电，则电容式继电器的电源电路可按图2所示电路组装。 XNUMX.

用于菌丝体灌溉的电容继电器

二极管VD5、电容器C5、C6和电阻器R7组成半波整流器。晶体管VT4上的稳压器在其输出端提供5V电压，为DD1芯片供电。

电容式继电器的印刷电路板及其上零件的位置如图3所示。 50、装置采用电阻MSC电容BM、MBM，氧化电容K6-5，C6、C4安装在板外。 VT20晶体管配备面积为2cm3的散热器。由于灌溉阀功率较小（小于1W），因此不需要从晶闸管VSXNUMX中去除热量。

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设置继电器时，应选择电容器C4，其电容量应约为干式传感器电容量的一倍半。响应阈值由调谐电阻器 R6 调节，迟滞（响应阈值与释放阈值之间的差值）为 R13。如果仅当这些电阻器设置到其极限位置时才能实现最佳操作模式，则应更改电阻器 R3 和 R4 的值。

作者：Yu.Egorov，莫斯科

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