Радиотелесистема контроля и управления влажностью

СС 03 СОВЙСОЦИАЛИСТИЧЕРЕСПУБЛИИ х 08 С 19/ ТЕНИ СТВУ 1УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ПИСАНИЕ ИЭ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕ(71) Харьковский институт радиоэлектроники им. акад И,.К.Янгеля (72), Л.И.Биберман, Л.П,Захаров и В,Д.Шаронова(56) Авторское свидетельство СССР з 603889,. кл. 0 01 Я 27/22, 1983 (54) РАДНОИЛЕСИСТЕИА КОНТРОЛЯ И УП РАВЛЕНИЯ ВЛАВНОСТЫ 0(57) Изобретение касается телеметрических систем контроля и управления вйажностью, может использоваться для оптимизации процесса увлажнения поч-,вы в агротехническом комплексе, управляя работой дождевальных машин.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и снижение энергопотребления. Радиотелесистема содержит напередающей стороне концуктометрический датчик влажности, преобразовательвходной величины в частоту, модулятори усилитель мощности, детектор, транзисторный ключ, таймер и блок питанияс цепями включения питания модулятораи УХ. На приемной стороне запаралле"ленные по входу две цепочки из последовательно включенных Фильтра, усилителя и демодулятора соединены с груп-.памн частотных реле, выходы которыхподключены к соответствующим входамисполнитепьных устройств, 2 ил.1411792 3) обстненная частота к абоИзобретение относится к телеметри- цательное сопротивление, Последоваческим системам контроля и управления тельная цепочка, состоящая иэ конден процессами, н которых информативным сатора 10 и резистора 11, использует-параметром является влажность и мо- ся для изменения наклона рабочего5 жет использоваться, для оптимизации участка ВАХ генератора. Изменение процесса унлажнения почвы в агротех- солротивления кондуктометрического ническом комплексе, управляя работой датчика .нлажности приводит к переподнижных дождевальных машин. стройке преобразователя 5.Цельизобретения - повышение по" 1 О Граница, разделяющая области усмехоустойчиности и снижение энерго- тойчивости и возбуждения данной схепотребления. мы, описывается выражениямиНа фиг. 1 изображена Функциональ- ГВ ная схема радиотелеметрической систе+С -гфя с , мы контроля и управЛения влажностью 15 . ЯШ(2) сред; на Фиг, 2 - граница разделяю". р-г щая области устойчивости и нозбу 1 кце- К Кс Си ния схемы преобразователя, и его час К 1 с Кн,Я С1 С 1 Кя 1 тотная характеристика. вблизи этойбезразмерные параметры, ннедение кограницы. юторых упрощает анализ работы схемыфунцинална схаперед ющей р у р щ р схемы, части устройства 1 содержит кондук-М ду ца ного сопротив тометрический датчик 2 влажностиления генератора в рабочей точке, представляющий собой два щупа 3 и 4,Графическое изображение границы из нержавеющей .тали, воткнутых в 25 Р Ров г, г для слу в области параметров г г для сл " чая а ( 1+Сприведено на фиг. 2 а и землю на определенном расстоянии друг от друга, преобразователь 5 в о й представляет собой дне гиперболы с величины в частоту, состоящий иэ ак- , асимптомами гс = о и гс =1+С . Шт иховс - о и гс -1 Сч. Штриховкой на графике показана область оттинного элемента генератора 6, со"фсутствия колебаний, слева и справа бранного на транзисторах 7 и 8 и ре- ЗО от нее расположены области генерации. зисторе 9, первого накопительного конЧастота колебаний вблизи границы опи" денсатора 10 и элемента регулировкисывается выражениями на резисторе 11, линейный элемент колебательного контура генератора (Го г,"С ,на катушке 12 индуктивности и второй 35с я ,накопительный конденсатор 13, согла- ,сующее устройство (СУ) 14, детектор 2 Я ,15 и модулятор 16, транзисторный Ге у 1+С )-г 2 ключ 17, таймер 18, блок 19 питания где Г - с йонтуи усилитель 20 мощности (УИ). На при- О 1 емной стороне 21 находятся первый и .б Б"ГЬ ,второйФильтры 22 и 23, первый 2+.и Графическая зависимость частоты второй 25 усилители, первый 26 и вто- н полулогарифмическом масштабе от парой 27 демодуляторы, группы частотных раметра гс, соответственно для.правой реле 28 и 29, группа исполнительных 5 и левой ветвей гипербол, изображенных устройств 30. на Фиг, 2 а, показана на Фиг, 2 б,.Радиотелеметрическая система р Режимы схемы преобразователя выбитает следующимобразом, рают таким образом, чтобы при нормаль"Иежду двумя металлическими шупа- .ной влажности земли изображающая точми 3 и 4, воткнутыми в землю, суще- ка А схемы находилась в области отствует сопротивление, зависящее от сутствия колебаний (фиг, 2 а). При50 влажности почвы, Это сопротивлениеэтом колебания на ньнсоде преобраэовапреобраэонателя 5, образует вместе теля 5 отсутствуют, постоянное напряс собственным сопротивлением контура жение на выходе детектора 5 не посопротнвление потерь, С помощью реэис- является, ключ 17 закрыт, таймер 18 .тора 9 осуществляется установка ра-не вырабатывает сигнал управления бочей точки генератора по постоянно- на блок 19 питания, вследствие чего му току на середине участка вольт-ам- модулятор, 16 и УМ 20 не запитаны и перной характеристики, имеющей отри- колебания не излучаются в эфир,72 дцяпязокя, кяимекее падвержеккьгх ломехам, а также э нячцт елькым ря з нес е кием несущих чястат; высокой надежностью, выражающейся в том, что система продолжает выполнять предыдущую команду да поступления последующей,. существенно отлцчксй па зкячекцю несущей частоты, несмотря ня возникающие помехи, вьгражяюгптгеся в повторе предыдущей команды обрязаватель Входной величины в чястату, садержяпгцй элемент регулировки ка резисторе, линейный элемент колебательнага контура генератора, вакопителькие ка.тгсятсры и активный элемент гекерятсря, гтетектар, выход которого саецикек с Входам ключа, блок 3 111 ри Выс ыхя И ( чгтля жке ц )0 Вьс апр От Влеки е к Оттггуктаиетртггее когодятчи к я ггляж ггстт уне кцчц Вя ется(умекьшяется) что приводит к переме 15щекию кэсбряжяюптг й тачки Л (фцг., 2 а)в капрявлекци травой (левай) г рякицыобласти устайчцнастц, причем ее орлината г астяется постоянной и апределяется величиной сопротивления К.Этот процесс продолжается,до тех пор,пота изображающая точка схемы не пересечет границу области устойчивости(Лили А), При этом в схеме возникают колебания с частотой, апределяемой уравнениями (3) и (4) соответственно. Колебания через согласующееустройство 14 поступают на входы модулятора 16 и детектора 15, Постоянное напряжение, появившееся на выходе детектора 15, включает транзисторный ключ 17, до этого находившийсяв закрьггом состоянии. Ключ 17 запускает таймер 18, который вырабатываетуправляющее напряжение в виде импульса необходимой длительности (около1-5 с), Таймером может служить экономичный одновибратор, активные элементы которого в ждущем режиме закрыты.При появлении импульса напряжения навыходе таймера блок 19 питания включается и эапитывает модулятор 6 иУИ 20, благодаря чему промодулированный сигнал с несущей частотой Г,или Г излучается в эфир. По окон"чании импульса таймера питание от схе.35мы 16 модулятора и УИ 20 отключаетсяи схема переходит в режим радиомолчания. Какие-либо сбои в работе передающего устройства могут привеститолько к пствторному излучению импульоса модулированных колебаний той жечастоты, подтвержцающему предыдущуюкоманду.На приемной стороне сигналы с неф сутГтей частотой Г проходят черезфильтр 22, усилитель 24, демодулятор26 и, в зависимости от частоты модуляции, включают Одно из частотныхреле ЧР 1 - 1 ЧР 1 - К блока 28. Частотное реле переводит соответствующееему исполнительное устройство ИУ 1,ИУК блока 30 в состояние, отвечающеекоманде автогекераторного преобразователя, в данном случае в состояние"Полив", Это же команда может быть.55передана и для других исполнительныхустройств блока 30 при поступлениина блок частотных реле сигналов саотнет твуюпптх ч,гстс т модуля ццц, Сггг;тгцс несущей чяетатсй Г состветстпуп- Йщгте цс р еувггя ж е к сыч с Остся кттю длт кя, проходят череФцлгтр 23, усилитель 25, Лемадулятср 27 , в зявцсцмости ат частоты мсгтчгтятптти, включают одна цз группы чястстгтьгх репе Р 2.1 ЧР 2 К. тястаткае реле персвадцт саответствующее ему цсолкцтельксе устройства в состояние "Нет палцвя",Исполнительное устройство, котороеможет бить Выпатгкека па схеме трттггеря с раздельными Вхадямц, с предустановкой прц включетпти питания в састаяние, саатветствуюпгее отсутствию полина, асуптестнляет управление включением поливальных агрегатов. Устройство обладает высокой экономичностью энергопотребления ва всех режимах работы, рациональным использованием рядисдцянязаня, тяк как сигналы нескольких преобразователей могут передаваться всего кя двух несущих частотах, а информация о принадлежности сигналя тому или иному устройству заложена в частоте модуляции,кроме того, излучекце радиосигналовпроисходит только при выходе контролируемага параметра зя устянавленкьге пределы и весьма кратковременна, высокой псмехаустайчцвастью,. которой удается добиться путем рациональноговыбора как кесуптих частот, так ц чястот модуляции ня участках чястсткага Формула цзсбретекия Радиателесцстемя контроля и упрявлекия влажностью, содержащая кя передающей стараке датчик влажности, пре2 6теля входной величины в частоту черезсогласующее устройство подключен квходу детектора и первому входу модулятора, выход которого подключен кпервому входу усилителя мощности,выход ключа соединен через таймерс входом блока питания, выход которого подключен к вторым входам модулятора и усилителя мощности, выход которого подключен к передающей антенне, на приемной стороне - вторыеФильтр усилителя и демодулятор, группа первых и вторых частотнык репе,группа исполнительных устройств, входпервого Фильтра соединен с входомвторого фильтра, выход которого черезвторой усилитель подключен к входувторого демодулятора, выходы первогои второго демодуляторов подключенысоответственно к входам частотныхреле первой и второй групп, выходыкоторых соединены соответственно спервыми и вторыми входами исполни"тельных устройств группы. 5 141179 питания, усилитель мощности, выход ;которого соединен с входом передающей антенны, на приемной стороне - приемная антенна, выход которой под 5 ключен к входу первого Фильтра, вьгход которого через первый усиитель соединен с входом первого емодулятора, о т л и ч а ю щ а я с я ем, что, с цель 1 о повьппения помехо О стойчивости и снижения энергопотребения в него введены на передающей стороне согласующее устройство, модулятор и таймер, первый выход датчика 1 влажности через первый накопительный конденсатор подключен к первому вывоукатушки .индуктивности, к входу активного элемента генератора и через оследовательно соединенные второй накопительный конденсатор и элемент егулировки на резисторе к второму выходу датчика влажности, второй вывод элемента нелинейности на катушке Йндуктивности подключен к клемме. источппа питания, выход преобразоваСоставитель З.НизамугдиноваТехред Л.Сердюкова Корректор А.О едактор Н.Лазаре За 658/4 но Н 3035,кая наб д Производственно-полиграфическое предприятие г. Ужгород, ул, Проектная Тираж 55 И Государст делам изоб Москва, Женного етенийРаув Подиитета СССоткрытий