Радиотелесистема контроля и управления влажностью

,ц 7 Я)фф с:с)н) ) ,ч :ких сс)цид иичг скихЦ 1 ГУЬПИК 1)5 С 08 С 19/ос чдлг с) вгивИЦС) ИЗС)ЬРЕ 1 Е 1 ИЧМЦЕИ К 11 СССР ОМИ 1 Е Го г кцъ гия ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТВУ Изобретение отно роля влажности и мож для автоматического процесса орошения поЦель изобретения мы. игся к сисгеме контт быть использованотелерегулировэниячвупрощение систе О1 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(71) Харьковский институт рэдиоэлектроники им.акад.М.К,Янгеля(56) Авторское свидетельство СССРМ 1411792, кл. С 08 С 19/12, 1988.(54) РАДИОТЕЛЕСИСТЕМА КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТЬЮ157) Изобретение относится к телеметрическим системам контроля и управления влажностью и может использоваться длч оц тимиэации процессов увлажнения почвы в агрОгехническом комплексе, управлял рэ ботой дождевальных магин и обладает высокими технико-экономическими и Рэдиотелесисгемэ контролч и управления влажностью (см фиг. 1) содержит на передающей сгорпне 1 дачик 2 влажнос) и, представляющий собои двэ цроводчцих неокисляющихсч сгержнч 3, 4, помещенных параллельно в г)оччу и цодклочеьх к входу преобрэзлаге)ч 5 вхеднци величины в частоту, вьц )лнецк сц цэ неароне 6 акгивнол элементе г, падаюцим учас;ком ВАХ. цэраллелы) копрелу )клс)чена последователэч Г;: ц ць, и цэрэллельный 5 О 16 Т 2499 А 1 эксплуатационными характеристиками при рациональном использовании радиодиапэзона. Цель изобретения - упрощение системы Система содержит на передающей стороне датчик 2 влажности, преобразователь 5 входной величины частоту, согласующий блок 9, делитель 10 частоты с перестраиваемым коэффициентом делснич, модулятор 11, усилитель 13 мощности, передающую антенну 14, детектор 18, пороговый элемент 19, блок 15 включения питания На приемной стороне выполнены приемник 21, две группы частотных реле 25, 26, исполнительные элементы 27. Система обеспечивает использование делителя частоты, облегчающего процесс настройки и эксплуатации системы, упрощающего выходные цепи передающих частот и входные цепи приемной части, улучшающего использование радиодиэпазона 3 ил. колебагельный 1 С-контур 8, в емкостную ветвь которого включен датчик 2 влажности Параллельно негатрону 6 подключен вход согласующего блока 9 (усилителя с большим входным сопротивлением), с выходом которого соединен делитель частоты 10 с перестраиваемыл коэффициентом деления. Делитель частоты 10 нагружен на низкочастотныи вход модулятора 11, к высокочастотному входу которого подключен высокочастотный генератор 12, а к выходу - усилитель мощности 13 с передающей антеннои 14. Кроме того, к выходу согласующего блока подключен блок 15 включения питания, состоящий из таймера 16 и источника питания 17, детектор 18 и пороговый элемент 19 На приемной стороне 20 - одно 1672499(3) 2 ту 1 С канальный приемник 21, содержащий входной фильтр 22, усилитель 23 и детектор 24, две груп 1 ы частотных реле 25 и 26, включенных параллельно и исполнительные элементы 27, На фиг, 2 приведена эквивалентная по переменному току схема двухпорогового преобразователя 5 сопротивления в частоту, где индуктивный элемент колебательного контура 8 представлен катушкой (, емкостный элемент контура - конденсатором С, резистивный преобразователь влажности - резистором Н негатрон - эквивалентной схемой, содержащей отрицательное сопротивление Нг и параллельно подключенный конденсатор Ск, а последовательная НС-цепь 7, с помощью которой изменяют наклон рабочего участка БАХ негатрона по переменному току - резистором Н, так как емкость конденсатора этой цепи выбирается значительной, а ее сопротивление переменному току мало,Радиотелесистема контроля и управления влажностью работает следующим образом.При заданных значениях влажности го. чвы сопротивление датчика 2 влажности имеет такую величину, что колебания нд выходе преобразователя 5 отсутствуют, блок 15 закрыт и питание на делитель 10, модулятор 11, высокочастотный генератор 12 и усилитель мощности 13 не подается Антенна 14 не излучает электромагнитных колебаний в эфир граница разделяющая области устойчивости и возбуждения двухпорогового преобразователя 5 сопротивления в частоту описывается при ближенно выражениями.гс/) - ГсН Нсгде г=Нц 1НмС.СМ Р = --- безраэмерСОр )гные параметры, введение которых упрощает анализ схемы, а Нч- модуль отрицательного сопротивления негатрона в рабочей точке. Графическое иэображение границы в обпдсти параметров г, для случая р1 1 Сч приведено на фиг, Зв и представляет собой две гиперболы с асимптомами г,р и гс 1Сг Штриховкой нд графике показана область отсутствия колебаний, слева и справа от нее расположены области генерации. 1 дстота колебаний вблизи правой и левой границы описывдетс соответственно вырэже иями 15 20 25 30 35 40 45 50 55 где 1, собсленная дегота контура , 1 Графическая зависимость частоты в полулогарифмическом масштабе от пара метра г, соответственно длярадой и леьой ветвей гипербол, изображенных на Фиг Зд, показана на фиг Зб, При выс;кании (увлажнении) почвы сопротивление датчика 2 увеличивается (умг ньшается) ч 1 п пригоплт к перестрсйке ;реобгчдзопдгеля 5 го закону, граФически иэобрдженому нд фиг За, б Режим схемы выб 1 сакц 1 дки образом чтобы при нормальной елджгечи земли изо бражающдя точка А схемы ндходилдсь в области отсу 1 ствия копебд 1 ий сл 1 и. За) Увеличение (уменьшение) сопротивления датчика 2 приводит к перемещени о изображающей точки А в ндпрдвпении правой (левой) границы области ус 1 ойчвести и переходу через нее При этом ординад г 1 остается постоянной и опредепяетсч вели чиной сопротивления Н При пересечении точкой А границ облд" и Усой и:ти, задаваемых уравненияли (1) и;2) и схеме возни кают колебания с чдсотой, г предгяелой уравнениями (3) и (4) сс 1 веч..о (точки А 1 и А 2 на фиг. 3) Появление колебаний приводит к срабатыванию блока 15 и ндг:ря жение питания нд некоторое времяоддется на делитель частоты 10, высокочастотный генератор 12 модуля 1 ор 11 и усилпнгепь лощ ности 13 3 зависилосси ог усдн,впенноо коэффициента деления депителч 10, колебания высокочдсготного генератора 12 модулируются колебаниями той или иной частоты, усиливаются усилителем мощности 13 и излучаются передающей антенной 14, Через некоторое время (1-2 с) блок 15 обесточивает перечисленные цепи и передача сигналов прекращается Следующий акт передачи вообще 1 я может произойти только после ис езоееия и нового вознякновения колебаний нэ выходе преобразователя 5, Нд приемной стороне 20 сигналы радиочастоть усиливаю;ся и преобразуются в приемнике 21 и при модулирующем сигнале высокой ч;сготы 11, соответствующем низкой влажноеи .очвы, происходит срабатывание одного из частотных реле группы 25, например 4 Р 1.1, кагоре пере водит соогветг,вуюес.,ол итепьное ус 1672499тройство (ИУ 1) из группы исполнительных элементов 27 в устойчивое положение "Полив", включая дождевальную машину(не показано) на том участке. с котороо поступил сигнал о необходимости полива, При моде пирующем сигнале низкой частоты 1, соответствующем высокой влажности почвы на том же участке, происходит срабатывание соответствующего частотного реле группы 26(4 Р 2,1), которое переводит исполнительное устройство ИУ 1 из группы исполнительных элементов 27 в устойчивое положение "11 ет полива" и выключению дождевальной машины на данном участке. Изменяя значения сопротивления Р (см, фиг, 2), "5 можно задавать различные значения поро-ов возбуждения схемы двухпророгового преобразователя сопротивления в частоту, соответствующие определенным влажносям почвы, Таким образом, передача и прием сигналов ведутся на одной несущей частоте, которая может быть стабилизирована, поэтому на приемной стороне используется один радиочастотный канал с высокой избирательностью, а на передающей стороне усилитель мощности имеет выокодобротные контуры, что позволяет уменьшить расходуемую передающей частью мощность. Благодаря использованию целителя частоты с регулируемым коэффициентом деления каждому передающему устройству сообщают свой индивидуальн ь и п ри э на к - частоту модуляции, что осуществляется простой установкой требуемого коэффициента деления и позволяет выполнять все двухпороговые преобразователи сопротивления в частоту совершенно идентичным и избегать их регулировки в полевых условиях Кроме того, снижается влияние нестабильности частоты таких преобразователей на параметры излучаемого сигнала,Формула изобретения Радиотелесистема контроля и управления влажностью, содержащая на передающей стороне датчик влажности, выводы которого соединены соответственно с первым и вторым входами преобразователявходной величины в частоту, выход которого через согласующий блок подключен к входу детектора, выход которого через пороговый элемент соединен с первым входом блока включения питания, выход которого соединен с первым входом модулятора и усилителя мощности, выход модулятора подключен к второму входу усилителя мощности, выход которого соединен с входом передающей антенны, на приемной стороне - приемная антенна, выход которой подключен к входу приемника, выход которого подключен к объединенным входам частотных реле первой группы, вторая группа частотных реле, выходы частотных реле первой и второй группы соединены соответственно с первыми и вторыми входами одноименных исполнительных элементов, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения, в нее введен на передающей стороне делитель частоты, выход согласующего блока подключен к первому входу делителя частоты, выход которого соединен с вторым входом модулятора, второй вход делителя частоты подключен к выходу блока включения питания, на приемной стороне входы частотных реле первой и второй группы объединены, приемник выполнен одноканальным, 16724991672499Фиг ЭСоставитель 3. Низамутдинова Редактор Т. Шагова Техред М,Моргентал Корректор О. Кундр каз 2843 Тираж 311 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4(5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101