[實用新型]一種音調(diào)指示型電子水份測量儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720274456.6
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN206657480U
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔建國;寧永香;岳俊梅;米娟芳;余劍;李軍紅
• 申請（專利權(quán)）人: 山西工程技術(shù)學(xué)院;崔建國
• 主分類號: G08C23/02
• 分類號: G08C23/02;G01N27/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種電子水份測量儀技術(shù)，尤其一種以音調(diào)指示的電子水份測量儀，通過測量土壤的干濕程度，決定是否需要對農(nóng)作物進(jìn)行澆水。這對農(nóng)業(yè)增產(chǎn)具有極為重要的意義。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的電子水份測量儀，都是采用目視表頭（指針或數(shù)字）的讀數(shù)的方法，這種方法對于年齡較大的農(nóng)民（目前在我國農(nóng)村實際種地的農(nóng)民鮮有60歲以下的，稍微年輕一些的都出外打工）或視力不佳的農(nóng)民來說 ，是相當(dāng)不便的。近期出現(xiàn)一種語音提示的水份測量儀，使用倒是方便，但價格極為昂貴，完全不適合于農(nóng)民的需求。

針對上述現(xiàn)實情況，本實用新型提供一種以音調(diào)指示的電子水份測量儀，這種方法是依靠聽覺，憑音調(diào)的高低來間接測定土壤的干濕狀態(tài)。不僅克服了農(nóng)民目視不便的弊端，而且成本極為低廉，完全適合農(nóng)村市場的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、使用可靠、能快速測定土壤干濕狀態(tài)的儀器，該儀器要完全適合于農(nóng)村現(xiàn)狀使用。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種以音調(diào)指示的電子水份測量儀系統(tǒng)，其包括探針傳感器電路、振蕩電路、緩沖放大電路、低頻放大電路以及揚(yáng)聲器電路組成；所述探針傳感器電路的探針直接連接所述振蕩電路的雙基極二極管2N4871的發(fā)射級，在雙基極二極管的發(fā)射極上產(chǎn)生的不同頻率的鋸齒波信號經(jīng)過兩支探針組成的等效電阻進(jìn)入緩沖放大級電路，經(jīng)過放大的振蕩信號由電容C₂輸出，該信號通過一個電位器POT進(jìn)入下一級由LM386組成的低頻放大器電路，經(jīng)過低頻放大的信號通過輸出電容C₆輸出，最后由揚(yáng)聲器發(fā)聲指示。

所述探針傳感器電路，利用兩支探針測量土壤干濕度，兩支探針插入土壤中就會呈現(xiàn)一個等效電阻，其阻值大小隨土壤的干濕程度不同而有所差異。

所述振蕩電路，振蕩電路使用了雙基極二極管2N4871作為振蕩源。由于探針直接連接雙基極二極管2N4871的發(fā)射級，故在雙基極二極管的發(fā)射極上將會產(chǎn)生不同頻率的鋸齒波，該鋸齒波信號經(jīng)過兩支探針組成的等效電阻進(jìn)入緩沖放大級。

所述緩沖放大電路，由三極管Q₁與電阻R₁以及R₂、R₃組成一個緩沖放大器，其工作方式為固定偏置共射極放大器，這種工作方式可以提供較大的放大倍數(shù)，其B≈80。

所述低頻放大電路，由LM386內(nèi)部電路與外圍元件組成，與通用型集成運(yùn)放相類似，它是一個三級放大電路。LM386是一種音頻集成功放，具有輸入電阻大、自身功耗低、更新內(nèi)鏈增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點(diǎn)的功率放大器。

所述揚(yáng)聲器電路，由普通喇叭或壓電蜂鳴器組成，為了最求輕薄，最好用壓電蜂鳴器。

附圖說明

附圖1、圖2、圖3、圖4用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，附圖1 是本實用新型設(shè)計音調(diào)指示型電子水份測量儀的電氣原理圖；附圖2是本實用新型振蕩器電路雙基極二極管結(jié)構(gòu)、符號和等效電路圖；附圖3是本實用新型振蕩器電路雙基極二極管伏安特性圖；附圖4是雙基極二極管2N4871在其發(fā)射極上產(chǎn)生的鋸齒波圖形。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本實用新型的詳細(xì)技術(shù)特征作進(jìn)一步描述，以便更加清楚地理解本實用新型。

附圖1是本實用新型設(shè)計的電氣原理圖，其包括了本實用新型所有的電路模塊，其包括探針傳感器電路、振蕩電路、緩沖放大電路、低頻放大電路以及揚(yáng)聲器電路組成， 下面詳細(xì)介紹本實用新型。

負(fù)阻特性也稱為負(fù)微分電阻特性，是指一些電路或電子元件在某特定埠的電流增加時，電壓反而減少的特性。一般的電阻在電流增加時，電壓也會增加，負(fù)阻特性恰好與電阻的特性相反，單結(jié)晶體管的發(fā)射極就具有這樣的特性，而正是這種負(fù)阻特性的存在使電路振蕩成為可能。

雙基極二極管簡介：單結(jié)晶體管（簡稱UJT）又稱雙基極二極管，它是一種只有一個PN結(jié)和兩個電阻接觸電極的半導(dǎo)體器件，它的基片為條狀的高阻N型硅片，兩端分別用電阻接觸引出兩個基極b₁和b₂。在硅片中間略偏b₂一側(cè)用合金法制作一個P區(qū)作為發(fā)射極e。其結(jié)構(gòu)、符號和等效電路如附圖2所示，附圖2是本實用新型振蕩器電路雙基極二極管的結(jié)構(gòu)、符號和等效電路圖。

由附圖2（c）可以看出，兩基極b₁與b₂之間的電阻稱為基極電阻：