Controle de irrigação de estufa. Esquema, descrição

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A umidade relativa do ar na estufa é controlada por meio de um sensor nela instalado, de acordo com as leituras do qual o atuador que fornece água (bomba ou válvula solenóide) é ligado e desligado. Com base no seu princípio de funcionamento, os sensores de umidade são capacitivos ou resistivos. Os primeiros têm uma relação umidade-capacidade quase linear e são mais precisos. Estes últimos são caracterizados por uma dependência logarítmica da resistência elétrica com a umidade.

Se a umidade relativa do ar variar em uma ampla faixa de 0 a 100%, é preferível medi-la usando um sensor capacitivo. Seu elemento sensível é uma estrutura multicamadas formada por placas planas de platina e um polímero termoendurecível preenchendo o espaço entre elas [1, 2].

Controle de irrigação de estufa
Fig. 1

O sensor 808H5V6 [3] com coeficiente de conversão de cerca de 30 mV por porcentagem de umidade relativa foi selecionado para uso no dispositivo. Uma dependência típica da tensão de saída (entre os pinos 2 e 1 do sensor) da umidade relativa do ar ambiente a uma tensão de alimentação de 3,3 V (entre os pinos 3 e 1) é mostrada na Fig. 1 linha azul. Lá, uma fina linha vermelha mostra uma relação diretamente proporcional ideal para comparação.

Arroz. 2 (clique para ampliar)

O diagrama de circuito do sistema de controle automático de irrigação é mostrado na Fig. 2. A tensão de saída do sensor de umidade B1 é aplicada à entrada do microcircuito K1003PP1 (DA3), cuja descrição pode ser encontrada em [4]. É um conversor analógico-digital simples contendo um divisor resistivo da tensão de referência (a diferença de potencial entre as entradas UH e UL) em 12 partes iguais e 12 comparadores que comparam a tensão aplicada à entrada IN com a parcela correspondente de a tensão de referência. O número de comparadores e saídas acionados do microcircuito, nos quais o nível de tensão é definido para um nível baixo, aumenta sequencialmente à medida que a tensão de entrada muda do limite inferior UL para o limite superior Un.

As saídas do microcircuito DA3 são feitas de acordo com um circuito coletor aberto e são projetadas para conectar LEDs que formam uma escala linear de tensão. No projeto descrito, essas saídas, unidas por uma cadeia de chaves normalmente fechadas SA2-SA12 conectadas em série em um elemento lógico de “montagem” OR, controlam o poderoso triac VS1 através do optoacoplador triac U1.

O limite inferior da tensão de entrada do chip DA3 (0 V) é definido conectando sua entrada UL ao fio comum, e o limite superior (3 V) é sua entrada UH através de um divisor de tensão resistivo R1R2 com a saída do Chip DA2, que estabiliza a tensão de alimentação do sensor B1 (3,3 V). De acordo com o gráfico da Fig. 1, isto corresponde à faixa de umidade relativa medida pelo sensor 0...100%.

O nível no qual a umidade relativa se estabiliza é definido através dos interruptores SA2-SA11. Por exemplo, se a chave SA7 estiver aberta e as demais fechadas, o sistema de irrigação da estufa desligará quando atingir aproximadamente 56% de umidade relativa e ligará quando a umidade cair abaixo deste valor. A potência do triac VS1 deve ser suficiente para controlar a bomba ou válvula solenóide do sistema de irrigação.

O chip DA1 é um regulador de tensão linear padrão. É usado para alimentar todo o dispositivo com 12 V.

Depois de montado o aparelho, deve-se primeiro verificar o sensor B1 colocando-o em um ambiente com umidade relativa em torno de 100%, por exemplo, envolvendo-o em um pano úmido. A tensão de saída do sensor nessas condições deve ser de cerca de 3 V. Em seguida, selecionando o resistor R1, exatamente a mesma tensão é definida no pino 3 (entrada UH) do microcircuito DA3. Isso conclui a configuração.

Literatura

Berliner M. A. Medições de umidade. - M.: Energia, 1973.
Sensores Vigleb G.: Per. com ele. - M.: Mir, 1989.
Transmissor de umidade 808H5V6. - sensorelement.com/humidity/808H5V6.pdf
Novachenko I. V. e outros Microcircuitos para equipamentos de rádio domésticos. Diretório. - M.: Rádio e comunicação, 1989.

Autor: A. Kornev

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