كيفية عمل دائرة اختبار رطوبة التربة باستخدام IC 741

يمكن بناء دائرة اختبار طين أو رطوبة التربة بسيطة للغاية باستخدام opamp واحد وبعض المكونات السلبية ، دعنا نتعلم التفاصيل من خلال المقالة التالية.

هدف الدائرة

بعد الماء وأشعة الشمس ، تعتبر الأرض أو التربة ثاني أهم هدية طبيعية قدمها لنا هذا الكوكب ، والتي بدونها لا يمكن أبدًا استمرار الكائنات الحية.

التربة تنتج النباتات ، والنباتات تزودنا بالغذاء. ومع ذلك ، تحتاج النباتات إلى تربة جيدة السقاية ، أو بمعنى آخر ، لا يمكن للنباتات أو المحاصيل البقاء على قيد الحياة دون المستوى الأمثل إمدادات المياه في التربة التي ينمون فيها.

لذلك يصبح اختبار رطوبة التربة الصحيحة جانبًا مهمًا من أجل ذلك زراعة المحاصيل الصحية دون إهدار المياه الزائدة .

يمكن استخدام دائرة اختبار رطوبة التربة الموضحة من قبل أي شخص قد يكون مهتمًا بالتحقق أو مراقبة مستوى الرطوبة لمساحة معينة من الأرض والتأكد من الكمية الصحيحة من إمدادات المياه إليها ، إما يدويًا أو تلقائيًا من خلال نفس الدائرة.

لذلك لدينا كلا الخيارين المتاحين مع هذه الدائرة ، فهي تمكن المستخدم من اختبار مستوى رطوبة التربة ، وإذا لزم الأمر ، اجعل الوحدة تربة تلقائية تحكم مستوى الرطوبة عن طريق توصيل مضخة المحرك بملامسات الترحيل المرفقة في الدائرة.

تشغيل الدائرة

دعونا نرى كيف تم تصميم الدائرة لتعمل:

بالإشارة إلى الدائرة أعلاه ، يستخدم التصميم حرفًا واحدًا IC 741 opamp المقارنة لوظيفة الاختبار المطلوبة.

يتم استخدام الدبوس 3 وهو المدخل غير المقلوب لل opamp كمسبار استشعار رئيسي فيما يتعلق بالمسبار الآخر المتصل بالأرض.

يطور مستوى الرطوبة الموجود في التربة مقاومة عبرها تزداد مع انخفاض في مستوى الرطوبة وينخفض ​​مع زيادة مستوى الرطوبة ، مما يعني أن التربة الرطبة ستتمتع بمقاومة أقل بكثير مقارنة بالتربة الجافة.

تم استغلال هذا الجانب في التصميم ، حيث يتم استخدام المجسات لاختبار مقاومة التربة بين الدبوس رقم 3 والأرض للمقارن IC 741.

تشكل مقاومة التربة هذه مقسمًا محتملاً مع المقاوم 100K المتصل عبر خط الإمداد الإيجابي والدبوس رقم 3 من IC ، ويتم مقارنة فرق الجهد الذي تم تطويره هنا استجابةً لمستوى رطوبة التربة بالإمكانات عند الدبوس رقم 2.

يتم تحديد إمكانات الدبوس رقم 2 من خلال ضبط وعاء 100 كيلو المبين. وبالتالي ، يتم استخدام هذا القدر بشكل فعال لتحديد أو التحقق من الرطوبة الدقيقة الموجودة في التربة.

إذا كانت رطوبة التربة تنتج مقاومة أقل عند الدبوس رقم 3 عن المستوى المحدد في الدبوس رقم 2 ، فإن الناتج في الدبوس رقم 6 يكون منخفضًا ، مما يعني أنه عندما تكون التربة رطبة نسبيًا ، يظهر ناتج opamp صفر فولت ، بينما في في حالة تطوير حالة التربة لمقاومة أعلى (حالة جافة) ، يصبح خرج opamp إيجابيًا ، مما يؤدي إلى الاتصال الترانزستور والتتابع .

بمعنى آخر ، يظل خرج opamp والمرحل مغلقًا طالما أن مستوى رطوبة التربة أكبر من الحد الذي حدده وعاء الدبوس رقم 2 ، والعكس صحيح. لذلك فإن التربة الرطبة نسبيًا ستبقي المرحل مغلقًا ، وستعمل التربة الجافة على تشغيله.

يكمل LED إجراء الترحيل ويضيء عندما تكون التربة جافة عن المستوى المحدد المطلوب.

يجب معايرة هذا القدر بشكل مناسب باستخدام قرص ومن ثم تحديد النقاط المختلفة عبر الاتصال الهاتفي وفقًا لمحتوى الرطوبة المحدد مسبقًا لعينة التربة التي تم جمعها داخل حاوية.

بمجرد الانتهاء من ذلك ، يمكن استخدام الوعاء المعاير لفحص أي تربة عن طريق إدخال المجسات الموضحة في التربة ببساطة ، وعن طريق ضبط الوعاء حتى يصبح الناتج مرتفعًا (LED ON).

كيفية استخدام الدائرة كمتحكم في رطوبة التربة

كما هو موضح أعلاه ، بمجرد ضبط الوعاء على القيمة المرغوبة ، كلما انخفضت رطوبة التربة عن هذا المستوى المحدد ، يتم تنشيط التتابع على الفور.

في وضع التشغيل ، يتم تشغيل تنضم جهات اتصال الترحيل إلى جهات اتصال N / O ، ويمكن توصيل هذه التماسات بمضخة المياه وإمدادات الطاقة الخاصة بها على التوالي ، بحيث يتم تنشيط مضخة المحرك كلما نقرت المرحل ، وتبدأ التربة في الحصول على إمدادات المياه المطلوبة حتى يتم استعادة مستوى الرطوبة إلى النقطة المثلى المطلوبة .

في هذا المستوى ، يكتشف opamp الحالة ويتحول بسرعة إلى منطق صفر عند خرجه ، ويوقف التتابع والمحرك ، وبالتالي يتم إيقاف رش الماء.

يستمر الإجراء أعلاه في التكرار عن طريق اختبار رطوبة التربة وتطبيق الماء وفقًا لذلك ، بطريقة آلية بالكامل دون أي تدخل يدوي.