Detector de umiditate

 
Acest circuit produce în mod normal o ieșire audio de joasă frecvență, având o frecvență fundamentală de numai câțiva herți, dar frecvența de funcționare crește considerabil dacă o pereche de sonde este plasată în apă. O creștere mai modestă a tonalității este produsă dacă sondele sunt plasate în ceva umed, cum ar fi un sol destul de reavăn. Cu alte cuvinte, unitatea acționează ca o formă simplă de detector de umiditate, cu o creștere a tonalității corespunzătoare gradului de umiditate detectat. O aplicație practică pentru o astfel de unitate este cea de indicator de umiditate a solului, pentru a arăta dacă o plantă are sau nu nevoie de udare, oferind o indicație despre umiditatea de la nivelul rădăcinilor.
Schema electronică a unității este prezentată în Figura 58, iar amplasarea componentelor pe placa de test Verobloc este dată în Figura 59.
Circuitul nu este mult mai mult decât un oscilator de joasă frecvență bazat pe IC1 și care comandă difuzorul LS1 prin intermediul lui C2. Frecvența la care oscilează IC1 poate fi crescută considerabil prin deschiderea lui Tr1, astfel încât R3 este conectat efectiv de la intrarea lui IC1 la linia negativă de alimentare. În starea actuală a circuitului, Tr1 este blocat și nu lasă să treacă un curent semnificativ.
Când sondele sunt plasate în apă, va exista o rezistență destul de mică între ele și un curent de bază puternic va curge în Tr1, astfel încât acest dispozitiv este polarizat puternic în stare de conducție, iar frecvența lui IC1 este adusă la valoarea sa maximă. Ar trebui probabil subliniat faptul că apa pură are, de fapt, o rezistență foarte mare, dar cele mai multe surse de apă (ploaie, apa de la robinet etc.) conțin cantități semnificative de impurități care produc o rezistență mult mai mică.
Dacă sondele sunt plasate în ceva care are doar un conținut modest de umiditate, va exista o rezistență mult mai mare între ele, dar Tr1 va fi totuși polarizat în conducție într-o anumită măsură și va exista o creștere semnificativă a frecvenței de funcționare a unității. Astfel, Tr1 nu este pur și simplu comutat complet pornit sau complet oprit, putând fi produse stări intermediare (și frecvențe de ieșire din unitate intermediare). Sondele pot consta pur și simplu din două bucăți de fir unifilar izolat cu PVC, având o mică lungime de izolație (să zicem aproximativ 5 mm) îndepărtată de la capete. Dacă unitatea urmează să fie utilizată ca indicator de umiditate a solului, cele două sonde trebuie montate împreună astfel încât să fie la o distanță fixă una de cealaltă. O distanță de aproximativ 20 mm este potrivită. Spațierea este importantă deoarece afectează sensibilitatea unității. Dacă unitatea pare să fie prea sensibilă, îndepărtarea accidentală a unei părți din firul expus de la capătul fiecărei sonde este cea mai ușoară cale de a corecta acest lucru. În mod similar, o lipsă de sensibilitate poate fi corectată prin îndepărtarea unei părți din izolația de la capătul fiecărei sonde pentru a lăsa o lungime mai mare de fir expus.
Componente pentru Proiectul 25 – Detector de umiditate (Fig. 58)
  • Rezistoare: toate de 1/3 wați 5%
      • R1: 100 k (maro, negru, galben, auriu)
      • R2: 100 k (maro, negru, galben, auriu)
      • R3: 1 k (maro, negru, roșu, auriu)
      • R4: 33 k (portocaliu, portocaliu, portocaliu, auriu)

  • Condensatoare:
      • C1: 100 nF poliester (maro, negru, galben, negru, roșu)
      • C2: 10 uF 25 V electrolitic
      • C3: 100 nF poliester (maro, negru, galben, negru, roșu)

  • Semiconductori:
      • IC1: LM380N
      • Tr1: BC109C

  • Întrerupător:
      • S1: SPST de tip comutator miniatural

  • Baterie:
      • B1: Mărime PP6 de 9 volți și conector potrivit

  • Difuzor:
    • LS1: Tip miniatural având o impedanță în gama de 40 până la 80 ohmi
1. Înlocuitori moderni pentru LM380N
Circuitul integrat LM380N este un amplificator audio de putere (în capsulă DIP-14) care s-a remarcat prin faptul că avea câștigul fixat intern la 50 (34 dB) și pini de masă extremi pentru disiparea căldurii.
Deoarece este învechit și greu de găsit, ai două abordări excelente pentru a-l înlocui:
    • LM386 (Cea mai simplă variantă): Este cel mai popular amplificator audio mic (capsulă DIP-8). Deși are o configurație complet diferită a pinilor (va trebui să schimbi conexiunile pe breadboard), funcționează ideal la 9V. Câștigul său implicit este de 20, dar poate fi mărit la 200 dacă pui un condensator de 10 \(\mu \)F între pinii 1 și 8.
    • TDA2822M (Varianta stereo/punte): Un circuit integrat mic (DIP-8) foarte ieftin. Îl poți conecta în mod „punte” (bridge) pentru a obține o putere audio excelentă la 9V pe un difuzor mic.
    • Module gata făcute cu PAM8403 sau LM386: Dacă nu vrei să cablezi pinii amplificatorului de la zero, poți cumpăra un mini-modul amplificator cu potențiometru inclus (costă câțiva lei). Alimentezi modulul la 9V (sau folosești un stabilizator de 5V dacă modulul cere 5V) și conectezi ieșirea de oscilator din tranzistor direct la intrarea „IN” a modulului.

2. Soluții pentru difuzorul standard de 8 Ohmi
Textul original cerea un difuzor de 40–80 ohmi dintr-un motiv critic: impedanța internă a circuitului LM380. Dacă conectezi un difuzor de 8 ohmi direct la un circuit proiectat pentru 40-80 ohmi, integratul va fi suprasolicitat (va cere prea mult curent), se va încinge puternic și se va activa protecția termică sau se va arde.
Iată cum poți folosi un difuzor normal de 8 ohmi în acest montaj:
    • Soluția cu rezistență în serie (Cum ai sugerat):
      Poți înseria o rezistență de 33 ohmi sau 47 ohmi cu difuzorul tău de 8 ohmi.
        • Tipul rezistenței: Folosește o rezistență de putere (minim 1W sau 2W), nu una mică de 0.25W, deoarece se va încinge când oscilatorul scoate sunete continue.
        • Dezavantaj: O mare parte din puterea audio se va pierde sub formă de căldură pe această rezistență, iar volumul în difuzor va fi destul de încet (dar perfect sesizabil pentru un test).

    • Soluția cu transformator audio (Varianta fidelă):
      Poți folosi un mic transformator audio de ieșire (de tipul celor găsite în aparatele de radio vechi sau transformatoare de adaptare 100V/8 ohmi mici). Acesta va transforma impedanța de 8 ohmi a difuzorului într-una de aproximativ 50-100 ohmi văzută de integrat, păstrând volumul ridicat fără a risipi energie.
    • Trecerea la LM386 (Cea mai recomandată metodă):
      Dacă alegi să înlocuiești integratul LM380 cu LM386, scapi definitiv de problemă! LM386 este proiectat nativ să lucreze direct cu difuzoare standard de 8 ohmi sau 4 ohmi, fără să aibă nevoie de nicio rezistență suplimentară în serie.

 
back to top