САЙТ КРЫЛОВА ПАВЛА
Главная
Схемы Ветрогенераторы Собаки Стройка Книги О сельском хозяйстве и прочем


О сельском хозяйстве---->
Механизация и автоматизация сельского хозяйства

Два индикатора влажности

И. ЗАБЕЛИН, г. Москва

Предлагаются два устройства, позволяющие дистанционно определять наличие воды в месте установки датчиков, сигнализировать об этом и управлять исполнительными механизмами, например, насосами.


В одном из них предусмотрен автоматический контроль исправности линии, соединяющей прибор с датчиком.

Схема первого варианта влагоиндикатора представлена на рис. 1.

Два индикатора влажности. Индикатор уровня воды в ёмкости. И. Забелин.

В основу его работы положена зависимость от влажности напряжения на выходе делителя, образованного резистором R8 и резистором-датчиком R5. Последний установлен в месте контроля, его токо-проводящая поверхность очищена от краски, поэтому с повышением влажности сопротивление этого резистора заметно уменьшается. В результате напряжение на выходе делителя уменьшается с 6 В при сухом датчике до 2...2,5 В при влажном. При замыкании идущих к датчику проводов это напряжение станет нулевым, а при обрыве — равным напряжению питания (12 В).

Анализ состояния датчика влажности и идущей к нему соединительной линии производят три ОУ микросхемы DA1. Резистивные делители напряжения R1R2, R3R4, R6R7 задают образцовые значения напряжения на входах ОУ, с которыми сравнивается значение напряжения, поступающего с делителя R8R5. Светодиоды HL1—HL3 (красного цвета свечения) сигнализируют о ситуациях, на которые оператор должен обратить внимание. HL1 будет включен при повышении влажности, HL2 — при обрыве линии, HL3 — при замыкании между ее проводами. Если все в порядке — включен зеленый светодиод HL4.

На выходе элемента "Исключающее ИЛИ" DD1.2 при замыкании или обрыве линии будет установлен высокий логический уровень, что приведет к открыванию транзистора VT2 и срабатыванию реле К2, подающего сигнал "Авария". На выходе элемента DD1.1 такой же уровень будет установлен при наличии влаги у датчика. Транзистор VT1 и реле К1 сформируют сигнал "Затопление". Контакты реле К1.1 и К2.1 могут быть включены в систему диспетчерской сигнализации либо использованы для непосредственного управления насосами откачки и другими исполнительными устройствами.

Оба реле — РЭС60 исполнения РС4.569.435-02. Питают прибор от любого источника постоянного напряжения 12 В, рассчитанного на ток нагрузки не менее 100 мА.

На рис. 2 изображена схема устройства, позволяющего контролировать наличие воды между двумя уровнями — верхним и нижним, например, в баке, в бассейне или в другом резервуаре. Образцовое напряжение (около 3,2 В) с резистивного делителя R6R7 поступает на неинвертирующий вход (выв. 3) верхнего по схеме ОУ микросхемы DA1 и на инвертирующий вход (выв. 6) ее нижнего ОУ. К входам этих ОУ противоположной полярности подключены соответственно резистивные делители напряжения R1R2 и R3R4, а также датчики верхнего и нижнего допустимых уровней воды в резервуаре. Напряжение на выв. 2 и 5 DA1 в отсутствие воды, когда сопротивление датчиков очень велико, близко к 6 В.

Если вода в резервуаре еще не достигла верхнего датчика, но покрыла нижний, сопротивление последнего резко уменьшается. Напряжение на выв. 2 (инвертирующем входе первого ОУ) микросхемы DA1 при этом выше образцового, поданного на его неинвертирующий вход (выв. 3 DA1) и уровень на выходе этого ОУ (выв. 1 DA1) низкий. Поскольку сопротивление датчика нижнего уровня, погруженного в воду, мало, напряжение на неинвертирующем входе второго ОУ (выв. 5 DA1) меньше образцового на ее инвертирующем входе (выв. 6 DA1), поэтому уровень на выходе и этого ОУ (выв. 7 DA1) тоже низкий. Транзистор VT2 закрыт, обмотка реле К2 обесточена. Об этой ситуации сигнализирует зеленый светодиод HL1 "Норма".

При уровне воды выше верхнего или ниже нижнего изменяются состояния соответствующих датчиков, ОУ, транзисторов и реле. Сработавшее реле подключает своими контактами параллельно светодиоду HL1 один из красных светодиодов HL2 "Много" или HL3 "Мало". Так как прямое падение напряжения на светодиоде красного цвета свечения меньше, чем на аналогичном приборе зеленого цвета, при их параллельном соединении первый зажигается, а второй гаснет.

Вторыми группами контактов реле включают необходимые устройства (например, насос и т. д.) или подают сигналы оператору, находящемуся в другом помещении.



Печатная плата прибора изображена на рис. 3.

Два индикатора влажности. Индикатор уровня воды в ёмкости. И. Забелин.

Ее размеры рассчитаны на установку в унифицированный корпус Е12 серии STANDART производства BTR Electronic Systems. Двухпроводные линии к датчикам прокладывают телефонным проводом ТРП-0,5. Собственно датчиками служат ровно срезанные неизолированные концы проводов.



Источник питания — сетевой адаптер на 14...20 В. Предусмотрен параметрический стабилизатор напряжения питания микросхемы DA1 на стабилитроне VD1. Реле К1, К2 (РЭС60) следует выбирать в исполнении, соответствующем напряжению питания. Например, при напряжении 14...16 В подойдут реле исполнения РС4.569.435-02 (сопротивление обмотки — 270 Ом), при 16...20 В — РС4.569.435-01 (800 Ом), а при еще большем — РС4.569.435-00 (1700 Ом).

Имеющаяся аппаратная избыточность (микросхема LM324N содержит четыре) позволяет собрать на ней два идентичных прибора, "удвоив" описанную схему, и следить за состоянием четырех датчиков.
Редактор — А. Долгий, графика — А. Долгий
altay-krylov@yandex.ru