自制自动浇水控制器
自制自动浇水控制器
作者:余俊芳
本文介绍的自动浇水控制器,能根据土壤的干湿程度,自动接通水泵或水雾喷射器的控制电路进行浇水,达到要求的湿度后又能自动切断上述的控制电路。因此在对菜地、苗(花)圃实现自动浇水时,能最有效地利用水源,避免浪费。
一、工作原理
电路原理见图1。图中的传感器探头是用来测定土壤的导电率。大家知道,土壤的导电率在土质(即酸碱度)确定了后,主要由土壤的湿度决定。土壤越干。导电率越差,反之越好。电路工作时,Ql的下偏电压实际由两探头插入点之间的土壤电阻决定。当土壤较干燥时,Q1的下偏电压能大于0.7V,这时Q1饱和导通,于是它的c极电位降低,导致Q2、Q3构成的复合管饱和导通。继电器J得电,常开触点闭合。被控水泵或水雾喷射器(以下简称负载)得电工作。
同时红色指示灯D6被点亮,表示正在浇水。当水不断渗入土壤后,湿度增加,电阻减小。探头两端电压下降,当低于Q1的截止电压(<0.6V)时,Ql截止→Q2 b极电位↑→Q2、Q3截止→J失电→J的常开触点断开→浇水停止。同时红灯D6熄灭,绿灯D5点亮,表示土壤不缺水。为了防止因控制器出现故障而影响浇水,还专门设置了手动开关K,以确保浇水不受影响。
二、探头安装方法
两探头可用1号干电池中的碳棒,在两碳棒顶端的金属帽上各焊一根多股铜芯塑料线(长度根据需要而定)。焊点及金属帽要用沥青或石蜡或绝缘胶密封,以防腐蚀。再取一小块厚约5mm有机玻璃或胶木板,在上面钻两个孔(孔距3cm,可根据土壤酸碱度由实验确定),将两碳棒由孔垂直穿入,并用胶将其固定。最后用塑料绝缘胶带或护套将碳棒包起来(最下端lcm处除外)。于是探头就做成了(见图2)。使用时,探头要插入菜地(或苗圃)受光照最强的地方,并让绝缘板刚好露出地面。
三、调试及注意事项
Rl应选精密密封实芯小型电位器,R2调好后要换成固定电阻,调试时可在探头插入处缓慢滴入水,当土壤湿润程度认为满足要求时,调节Rl使其Q1截止。然后用电吹风对探头部位土壤进行烘干。当觉得又应浇水时,再减小R2,使其探头两端电压上升,并让Q1导通而接通控制电路。反复几次,直至浇水达到要求后能自动关断,缺水时又能自动接通为好。当负载功率较大(例如>3kW)时,可按图l虚线部位接人双向可控硅,而让JK的常开触点控制触发极。可控硅平均电流要大于4—5倍负载额定电流(在安装散热器的情况下)。这是因为电机为感性负载,启动电流较大,可控硅反压要大于2倍负载所需的额定电压。其余元件无特殊要求,见图l标注。整个控制部分可装在一个自制的小盒中,而让指示二极管露出盒外即可。
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