Автомат поливает огород. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Дом, приусадебное хозяйство, хобби

 Комментарии к статье

Предлагаемый автомат освободит владельца дачного участка от заботы о своевременной поливке огорода. Он не только подаст в систему орошения необходимое для достаточного увлажнения почвы количество воды, но и вовремя пополнит ее запас в накопительном баке. Детали, нужные для сборки автомата, легко найти даже в удаленной от промышленных центров местности.

Проблеме "автоматизации" огорода на страницах журнала "Радио" уделено немало внимания. Были предложены самые разнообразные варианты ее решения [1-7], каждое со своими особенностями. После их анализа было принято решение разработать собственный вариант автомата, сочетающий достоинства рассмотренных и лишенный, по возможности, их недостатков.

Для управления поливкой растений, прежде всего, необходим датчик, реагирующий на влажность почвы. Как показано на рис. 1, он изготовлен из двух односторонне фольгированных стеклотекстолитовых пластин 1 размерами 150x25x2 мм. В каждой просверлено по 70-80 отверстий диаметром 1,5 мм, распределенных равномерно по всей поверхности.

(нажмите для увеличения)

Пластины 1 с припаянными к фольге соединительными проводами закреплены параллельно друг другу фольгой внутрь с помощью винтов 2 и изолирующих втулок 4. В двух местах между пластинами имеются поролоновые вставки 3 (размеры заготовки 25x20x12 мм). Собранный датчик обмотан по периметру липкой лентой, защищающей от попадания внутрь частиц грунта.

Датчик закапывают в землю на небольшую глубину. Поролон впитывает воду, проникающую через отверстия в пластинах, в результате электрическое сопротивление датчика (1...2 МОм в сухом состоянии) уменьшается до 40...200 Ом при полном насыщении влагой.

Второй датчик - уровня воды в накопительном баке - изготовлен из отрезка силового кабеля АВВГ 4x4 мм2, введенного в бак сверху. Концы четырех алюминиевых проводов приблизительно на 200 мм очищены от изоляции. Два соединенных вместе провода образуют общий электрод датчика. Их концы закреплены горизонтально у самого дна бака. Конец третьего провода размещен аналогичным образом на 150 мм выше.

Это - электрод "Мало". Конец четвертого провода (электрод "Много") находится в верхней части бака на достаточном для исключения перелива расстоянии от его среза.

Схема автомата показана на рис. 2. Узел управления поливкой собран на транзисторах VT1 -VT3 и реле К1. Пока влажность почвы удовлетворительна и сопротивление датчика невелико, транзистор VT1 закрыт, а образующий с ним триггер Шмитта транзистор VT2 открыт. Напряжение, поступающее через эмиттерный повторитель на транзисторе VT3 на обмотку реле К1, недостаточно для срабатывания последнего.

По мере высыхания почвы сопротивление датчика и напряжение на базе ранзистора VT1 растут. В определенный момент напряжение станет достаточным для переключения триггера. Напряжение на обмотке реле К1 скачком увеличится. Сработав, оно замкнет цепь питания электромагнитного клапана, открывающего доступ воды из накопительного бака в оросительную систему или насоса, подающего в нее воду. Мигающий светодиод HL3 зеленого цвета свечения покажет, что поливка идет.

С увлажнением почвы сопротивление датчика упадет, напряжение на базе транзистора VT1 станет меньше порога переключения триггера, что приведет к возвращению устройства в исходное состояние. Поливка завершена.

Срабатывания реле К1 при нужной влажности добиваются регулировкой подстроенного резистора R3. Иногда приходится изменить и номинал резистора R2.

Диоды в эмиттерной цепи транзисторов VT1, VT2 - из разных полупроводниковых материалов (VD4 - германиевый, VD5 - кремниевый). Это улучшает температурную стабильность порога срабатывания прибора.

Конденсатор С7, увеличивая время срабатывания и отпускания реле, устраняет 'дребезг", нередко предшествующий переключению. Он же уменьшает до безопасного значения амплитуду выбросов напряжения на обмотке реле. Диоды VD1 и VD2 вместе с конденсатором С4 служат для устранения вредного влияния наводок, неизбежных при большой длине проводов, соединяющих автомат с датчиком влажности.

Реле К1 - РМУ паспорт РС4.523.330 (сопротивление обмотки - 430 Ом). Можно применить и другие, рассчитанные на коммутацию цепей переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 250 В при токе до 5 А. Например, серии ПЭ-36 с катушкой на 24 В постоянного тока.

Устройство управления подачей воды в накопительный бак состоит из двух почти одинаковых узлов, реагирующих на ее минимальный и максимальный уровни. Когда бак пуст, резисторы R1 и R5 поддерживают на входах элементов DD1.1 и DD1.2 уровень лог. 1. Цепи R6C2 и R7C6 служат фильтрами, подавляющими наводки и импульсные помехи.

Уровень на выходах указанных выше элементов в этом состоянии - лог. 0, а на выходах элементов DD1.3 и DD1.4 - лог. 1. Светодиод HL1 (мигающий красного свечения) включен и сигнализирует, что бак пуст. Светодиод HL2 (зеленого свечения) погашен. Транзисторы VT4-VT7 открыты.

Сработавшее реле К2 замыкает цепь обмотки реле КЗ, в результате чего срабатывает и оно, а светодиод HL4 (желтого свечения) включается. Контакты КЗ.2 замыкают цепь питания насоса, подающего воду в бак.

Вода, достигшая электрода "Мало", резко уменьшит сопротивление между ним и общим электродом. Уровень лог. 1 на входе элемента DD1. 1 сменится на лог. 0. В результате погаснет светодиод HL1 и будет закрыт составной транзистор VT4VT6. Однако благодаря замкнутым контактам К3.1 это не приведет к изменению состояния реле К2 и КЗ и насос продолжит работу.

Когда бак будет заполнен до электрода "Много", изменят состояние элементы DD1.2 и DD1.4, будет включен светодиод HL2 и закрыт составной транзистор VT5VT7. Светодиод HL4 погаснет, реле КЗ, а за ним и К2 отпустят якори. Подача воды в бак будет прекращена и не возобновится, пока ее уровень не опустится ниже электрода "Мало", после чего описанный выше процесс будет автоматически повторен.

Реле К2 - РЭС22, паспорт РФ4.500.131 или РЭС9, паспорт РС4.524.200. Реле КЗ аналогично К1. Если электродвигатель насоса мощностью более 1 кВт, для его включения необходим электромагнитный пускатель соответствующей мощности, например, серии ПМЕ-100 или ПМЕ-111. В подобном случае контакты К3.1 должны коммутировать цепь обмотки пускателя.

Напряжение питания автомата (24 В) даже в "полевых" условиях при повышенной влажности не представляет опасности для человека. Однако против его случайного попадания под напряжение 220 В, например, при повреждении изоляции между первичной и вторичной обмотками трансформатора питания, необходимо принять все меры. Лучше всего использовать трансформатор, обмотки которого находятся в разных секциях каркаса. Следует предусмотреть возможность быстрого автоматического или ручного аварийного отключения обоих выводов первичной обмотки от сети.

Общий провод устройства следует надежно заземлить, а все работы производить с соблюдением "Правил устройства и эксплуатации электроустановок потребителей" и мер пожарной безопасности.

Литература

1. Ахметжанов Н. Узел управления насосом. - Радио, 1989, № 2, с. 25.
2. Беленький В. Автомат для теплицы. - Радио, 1990, № 11, с. 34-36; № 12, с. 36-39.
3. Калашник В. Автоматическая водокачка. - Радио, 1991, № 6, с. 32, 33.
4. Ваганов А. С беспоплавковым датчиком. - Радио, 1992, № 1, с. 23, 24.
5. Агарков А. С поплавково-герконовым датчиком. - Радио, 1992, № 1, с. 24, 25.
6. Нечаев И. Автомат управления насосом. - Радио, 1995, № 3, с. 38, 39.
7. Татарко Б. Автомат управления водяным насосом. - Радио, 2003, № 8, с. 46.

Автор: А.Марков, г.Тулома Мурманской обл.

Смотрите другие статьи раздела Дом, приусадебное хозяйство, хобби.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Новый датчик температуры для компьютерных модулей памяти 26.12.2006 Компания Maxim Integrated Products представила МАХ6604, малогабаритный и недорогой датчик температуры, предназначенный для контроля тепловых режимов модулей памяти DDR. Данный прибор измеряет температуру с точностью +1°С, преобразует измеренное значение в цифровой формат и передает его по РС-совместимому интерфейсу. МАХ6604 контролирует температуру непрерывно и обновляет данные восемь раз в секунду. Данный метод улучшает производительность благодаря высокоточному измерению температуры модуля. Аналоги, использующие для оценки температуры модулей памяти показания датчиков, установленных на материнских платах, имеют гораздо меньшую точность. МАХ6604 выпускается в миниатюрных корпусах типа TDFN и TSSOP. Устройство содержит трехадресную шину, которая обеспечивает выбор из восьми возможных адресов. Сочетание таких характеристик делает МАХ6604 идеальным выбором для высокопроизводительных модулей памяти ноутбуков. МАХ6604 работает в диапазоне температур -20...125°С и напряжении питания 3,0...5,5 В. Модуль LP3906 доступен в корпусе 4x5 мм с 24 выводами. Устройство обладает двумя высокоэффективными регуляторами с рабочим током 1,5 А и линейными регуляторами с рабочим током 300 А с интерфейсом, совместимым со стандартом PC. Регуляторы напряжения имеют динамически программируемый уровень напряжения от 0,8 В до 3,5 В с КПД 96%. Линейные регуляторы имеют динамически программируемый широковыводной уровень напряжения от 1 В до 3,5 В. Применения: широкополосные процессоры, периферийные процессоры (видео и аудио), питание ввода-вывода, процессоры цифровой обработки сигнала, микросхемы программируемой логики.

Другие интересные новости:

▪ Беспилотные роботы будут заряжать электромобили

▪ Стереоаудиоусилитель NCP2809

▪ СВЧ-компьютер

▪ Многоразовый ракетный двигатель

▪ Открыт новый вид атомарно-тонкого углеродного материала

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Интересные факты. Подборка статей

▪ статья Ежу понятно. Крылатое выражение

▪ статья Какая знаменитая англоязычная литературная антиутопия содержит много слов русского происхождения? Подробный ответ

▪ статья Кислица обыкновенная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Окончательная отделка слесарных изделий. Простые рецепты и советы

▪ статья Сверхэкономичный приемник. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026