Радиотехнические и ультразвуковые датчики

В системах сельскохозяйственной автоматики находят применение бесконтактные радиотехнические и ультразвуковые устройства. Они используются там, где нельзя осуществить непосредственное измерение или контроль измеряемой величины.

На рис. 1.51, а показано бесконтактное радиотехническое устройство для обнаружения растений в начальной стадии их развития.

Рис. 1.51. Радиотехнические и ультразвуковые датчики

Воспринимающая часть 1 представляет собой транзисторный автогенератор метровых волн с колебательной системой, помещенный в экран с вырезом в стенке, обращенным в сторону набегающего рядка растений, и располагается вблизи поверхности почвы под углом к оси рядка. При наличии растений вблизи колебательной системы автогенератора изменяется его комплексное сопротивление, что вызывает дополнительные потери высокочастотной энергии, восполняемые источником питания. Вследствие этих изменений внутреннее сопротивление автогенератора увеличивается, напряжение в точках 4 и 5 повышается, что приводит к возрастанию величины тока через измерительный стабилитрон 6. Ток, протекающий через стабилитрон и вход усилителя 2, открывает его и вызывает срабатывание исполнительного реле 3.

В качестве чувствительного элемента к высокочастотному генератору может быть использован емкостный или антенный чувствительный элемент.

Другой тип высокочастотного устройства для обнаружения растений (рис. 1.51, б) содержит ультравысокочастотный генератор 1 с резонансной линией L ₁ в качестве колебательного контура. К петле связи L ₂ подключен чувствительный элемент 2. Подбором резистора R и величины анодного напряжения U _a автогенератор настраивается в недонапряженный режим, при котором значение сеточного тока лампы VL близко к нулю. Прикосновение электрода 2 к растению 3 приводит к резкому изменению сопротивления нагрузки генератора. Режим работы переходит в перенапряженный, что сопровождается скачкообразным увеличением тока лампы, который через резистор R поступает в блок обработки сигналов 4 и на вход исполнительного устройства. Подбором резистора R генератор настраивается таким образом, чтобы устройство реагировало на среду с определенной проводимостью.

Наиболее простые акустические датчики показаны на рис. 1.51, в, г у которых косвенным показателем потерь зерна служит проход зерна через конечный участок соломотряса. У датчиков (рис. 1.51, г) применен дополнительный чувствительный элемент, расположенный за станом очистки. Зерно, падая на чувствительный элемент – мембрану, возбуждает электрические импульсы, которые затем поступают в электронную часть прибора. Общим недостатком этих устройств является влияние на них показания не только зерна, но и примесей, находящихся в сходах соломотряса.

Дата добавления: 2015-07-25