Начинающим                                              Автомат полива растений (Детектор влаги).                                               (038)

 

         В жизни часто случается ситуация, когда необходимо уехать из дома на длительное время, но в доме есть растения, которые некому поливать. Для этой цели можно собрать автомат полива растений. В этом варианте представлена простая в сборке схема такого автомата на трёх транзисторах. Собранное устройство можно применить как для одного растения, так и для участка почвы или нескольких отдельных растений. Схема устройства состоит из эмиттерного повторителя на транзисторе VT1 и триггера Шмидта на транзисторах VT2, VT3. Датчиком влаги служат два отрезка медного провода, погружённых в грунт. Водяным насосом управляет реле Р1. Рассмотрим работу схемы. Если всё было собрано правильно, то при подаче напряжения на схему должно сработать реле, это будет слышно по щелчку его контактов (на время проверки работоспособности устройства водяной насос пока не подключаем). Электроды пока не погружены в почву, сопротивление между ними очень высокое, транзистор VT1 закрыт, соответственно закрыт и транзистор триггера VT2. Ток смещения транзистора VT3 протекает через резисторы R5, R7, переход база-эмиттер VT3, R6 и открывает переход коллектор-эмиттер VT3, срабатывает реле и напряжение +12 вольт подаётся на двигатель водяного насоса. Если погрузить электроды датчика в достаточно влажный грунт, сопротивление между ними значительно уменьшится. Потечёт ток через резистор R1, грунт, переход база-эмиттер транзистора VT1, R4. В результате чего переход коллектор-эмиттер VT1 откроется и тем самым откроет транзистор VT2, что зашунтирует базу VТ3 на эмиттер через резистор R7 и приведёт к закрытию перехода коллектор-эмиттер VT3. Реле Р1 будет обесточено, контакты реле разомкнут цепь питания водяного насоса. По мере высыхания почвы, сопротивление между электродами датчика будет увеличиваться, пока не достигнет порога изменения устойчивого состояния триггера. Транзистор VT3 вновь откроется, включит реле и произойдёт полив грунта. Порог срабатывания регулируется подстроечным резистором R3. Схема проста и надёжна, но для нормальной работы устройства придётся повозиться с настройками датчика. Часто внешний вид поверхности грунта не говорит об объёме влаги в нижних слоях, поэтому перед началом настроек желательно иметь контрольный грунт, который не поливался длительное время или предварительно был просушен.

 

        Сначала погружаем электроды датчика в сухой грунт и добиваемся настройкой резистора R3 такого положения, когда при погружении электродов, схема не реагирует на влагу (если грунт совершенно сухой, схема не среагирует при любом положении движка подстроечного резистора R3). Далее переносим электроды датчика в контрольный грунт с достаточной влажностью. Расстояние между электродами должно быть 4-7 см, а сами электроды должны быть полностью погружены в грунт. При наличии достаточного количества влаги в грунте, сработает реле и схема перейдёт в дежурный режим. Большего терпения потребует настройка системы полива. В устройстве используется водяной насос омывателя ветрового стекла легкового автомобиля ВАЗ 2110, Приора и их модификаций. Насос мгновенно развивает достаточно высокое давление воды и может струёй разбросать поливаемый грунт. Если полив требуется для одного растения, необходимо ограничить производительность насоса. На схеме в цепи питания насоса имеется нагрузочный резистор Rнагр, ограничивающий ток двигателя приблизительно в 5-6 раз до 0,6 ампера. При питании двигателя без этого резистора, ток достигает 3 ампер. Но даже с ограничивающим резистором, насос создаёт такой поток воды, при котором приток воды опережает способность грунта её впитать. Для этого необходимо внутрь выходного из насоса шланга установить ограничивающий жиклёр со стороны насоса, иначе струя воды будет размывать грунт. Самым простым способом ограничения потока является установка внутрь шланга со стороны грунта болта М6, желательно из нержавеющих материалов или, в крайнем случае, оцинкованного., можно на конец шланга одеть мешочек из плотной ткани. Ниже показана схема размещения емкостей с растениями, водой и насоса. Это важно. Ёмкость с водой должна быть ниже горшков с растениями, иначе вода самотёком будет поступать в грунт. Водяной насос должен находиться на уровне дна ёмкости с водой, а в принимающем шланге не должно быть воздуха, иначе лопатки насоса не будут качать воду. Самым идеальным вариантом такой ёмкости смог бы стать автомобильный бачёк омывателя ветрового стекла, где соблюдены все правила размещения насоса по отношению к уровню воды, а также имеется датчик минимального уровня воды, который можно включить в схему нашего устройства, например, параллельно датчику. Когда вода в бачке закончится, контакты замкнутся и заблокируют включение насоса без воды. Также вместо такого бачка можно применить любую ёмкость, просверлив в её стенке у дна отверстие 8 мм и вставив в это отверстие приёмный штуцер насоса. Место стыка необходимо загерметизировать. Датчик влаги необходимо установить подальше от поливочного шланга, чтобы грунт успел напитаться водой. Если применить данную систему для полива большего участка, например теплицы, целесообразно нагрузочный резистор из схемы удалить, а в теплице реализовать систему капельного полива. Датчик устанавливается поодаль от поливочных шлангов. Концы шлангов необходимо надёжно закрепить, чтобы весь запас воды не достался вашим соседям снизу, вашему паркету или другому напольному покрытию.

         Учитывая то, что реле имеет переключающуюся группу контактов, данное устройство можно применить как датчик влаги и превратить его в устройство «мокрые пелёнки» или в систему аварийного отключения водопровода в случае затопления, применив в качестве исполнительного устройства запорный электромагнитный клапан для систем водоснабжения.