專利名稱：土壤濕度控制器的制作方法
 
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種控制器，更具體地說是涉及土壤濕度控制器，適合農(nóng)村作物及城市綠地的噴灌或漫灌控制。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，它包括有電源E，其特征是在電源的負(fù)極端-E連接有監(jiān)測土壤電阻RT的電極，另一個(gè)電極通過電位器W1與放大電路的輸入端連接；電源的正極端+E通過繼電器J1及電位器W1分別連接在放大電路三極管Q1的集電極和基極上；在放大電路的輸出端有由三極管Q2和電容C組成的開關(guān)電路，由三極管Q1、電位器W1、W2組成放大器的輸出端及控制水泵Z的繼電器J2連接在繼電器J1的觸點(diǎn)上；在開關(guān)電路的輸入端還連接有能發(fā)出時(shí)鐘脈沖的時(shí)鐘電路。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，由于在電源的負(fù)極端-E連接有監(jiān)測土壤電阻RT的電極，另一個(gè)電極通過電位器W1與放大電路的輸入端連接，這樣可根據(jù)土壤電阻RT的變化監(jiān)測出土壤的濕度，當(dāng)濕度達(dá)到作物生長的要求時(shí)，土壤電阻RT小，負(fù)電壓-E作用到放大電路的輸入端，使放大電流減小，噴灌或漫灌用的水泵Z停止供水，當(dāng)土壤中的水份減小，土壤電阻RT增大，作用在放大電路輸入端的負(fù)電壓-E減小，放大電流增大，帶動(dòng)水泵供水進(jìn)行噴灌或漫灌澆地；它不僅能在農(nóng)村的種植或城市綠地管理上能根據(jù)天氣、土質(zhì)及作物的品種自動(dòng)地控制噴灌滿足作物生長的需要，而且還能方便的自動(dòng)控制農(nóng)村大田的漫灌澆地，實(shí)現(xiàn)了最大限度的節(jié)約用水，具有電路簡單，動(dòng)作可靠，成本費(fèi)用低的特點(diǎn)，是一種新穎并獨(dú)具特色的土壤濕度控制器產(chǎn)品。
圖2是時(shí)鐘電路圖。
上述土壤濕度控制器，其工作原理如下，將兩個(gè)銅質(zhì)的電極20cm間距插入作物生長的土壤中，深度根據(jù)作物根系的深度而定。在土壤濕度滿足農(nóng)作物及綠地用水時(shí)，土壤電阻RT較小，-12V電源-E經(jīng)過土壤電阻RT和電位器W1加給放大電路中的三極管Q1基極一較大的負(fù)電壓，使三極管的基極電位較低。根據(jù)三極管放大原理，集電極電流IC較小，繼電器J1處于分?jǐn)酄顟B(tài)，因此繼電器J1、J2都不工作，供水用的水泵停止供水不工作。隨著土壤水份的蒸發(fā)、濕度不斷減小，RT不斷增大，-12V電壓經(jīng)土壤電阻RT和電位器W1加到放大電路三極管Q1基極的負(fù)偏壓減小，三極管Q1基極電壓VB升高、基極電流IB較大、則集電極電流IC增大。當(dāng)IC足以使J1吸合時(shí)繼電器J1、J2同時(shí)工作，水泵Z開始工作供水開始。此過程可表示為RT↑-VB↑-IB↑-IC↑-J1、J2吸合。而當(dāng)土壤濕度不斷增大RT減小，-12V電源-E加到三極管Q1基極負(fù)偏壓增大，IB減小、IC也減小，當(dāng)IC不足以吸合繼電器J1時(shí)，繼電器J1、J2斷開，泵Z泵水停止；此過程可表示為RT↓-VB↓-IB↓-IC↓-J1、J2斷開；上述過程可根據(jù)土壤濕度的干濕變化反復(fù)進(jìn)行。為了減小電路的耗電和電路元件的損耗，本電路采用間歇導(dǎo)通方式，即每隔一小時(shí)電路通電一次。為此，本電路加設(shè)一個(gè)由三極管Q2構(gòu)成的開關(guān)電路，來控制電路的通斷。三極管Q2的集電極與三極管Q1的發(fā)射極相連，發(fā)射極通過繼電器J1的1、3接點(diǎn)與地相連，其基極外接時(shí)鐘整點(diǎn)報(bào)分信號(hào)，每隔1小時(shí)，時(shí)電路送給三極管Q2基極一定幅度的報(bào)分信號(hào)，三極管Q2由截止變成飽合導(dǎo)通，如果此時(shí)土壤濕度小RT足夠大三極管Q1可導(dǎo)通，繼電器J1、J2工作供水開始。時(shí)鐘信號(hào)過后三極管Q2截止，但由于J1仍吸合，三極管Q1仍工作，直到濕度滿足預(yù)先設(shè)定的要求時(shí)，繼電器J1斷開、供水停止，這樣可保證供水時(shí)電路不受時(shí)鐘信號(hào)控制。由于水分蒸發(fā)是緩慢的，土壤電阻RT的阻值由小到大的變化也是緩慢的，因此采用間歇導(dǎo)通方式并不影響供水的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。
在時(shí)鐘電路中，其中IC1為石英鐘走時(shí)電路，外接32768HZ晶振，經(jīng)過微調(diào)電容CT產(chǎn)生秒信號(hào)，再經(jīng)BG1放大觸發(fā)IC2，IC2是12級(jí)二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器，當(dāng)其計(jì)數(shù)端CP(10腳)輸入3600個(gè)秒脈沖后，其輸出端Q5、Q10-Q12均為高電位，由R1、D1-5組成二極管門電路出變?yōu)楦唠娢弧４烁唠娢恍盘?hào)一路經(jīng)C2返回IC2的R端，使IC2清零。另一路經(jīng)R2、C1輸出加到濕控器Q2的基極，作為間歇導(dǎo)通控制信號(hào)，控制電路的通斷。需要說明的是，時(shí)鐘信號(hào)可以從日用電子鐘上很方便地取得，可不用單獨(dú)制作時(shí)鐘電路。
 
權(quán)利要求：
1.一種土壤濕度控制器，它包括有電源，其特征是在電源的負(fù)極端連接有監(jiān)測土壤電阻的電極，另一個(gè)電極通過電位器W1與放大電路的輸入端連接；電源的正極端通過繼電器J1及電位器W1分別連接在放大電路三極管Q1的集電極和基極上；在放大電路的輸出端有由三極管Q2和電容C組成的開關(guān)電路，由三極管Q1、電位器W1、W2組成放大器的輸出端及控制水泵Z的繼電器J2連接在繼電器J1的觸點(diǎn)上；在開關(guān)電路的輸入端還連接有能發(fā)出時(shí)鐘脈沖的時(shí)鐘電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征是所述三極管Q1及Q2均為3DD15B。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征是所述的電位器W1、W2OR的阻值為0-20K。
 
專利摘要：
本實(shí)用新型公開了一種土壤濕度控制器，在電源的負(fù)極端連接有監(jiān)測土壤電阻的電極，另一個(gè)電極通過電位器W