Устройство для контроля прироста растительной массы Советский патент 1986 года по МПК A01G7/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено преиму- njecTBeHHo для автоматического контроля прироста растительной массы при выращивании растений в горшках. ,

Цель изобретения - повышение точности измерения биомассы растений.

На чертеже приведена функциональная схема устройства дпя контроля прироста растительной массы.

Устройство для контроля прироста растительной массы состоит из установленного под емкостью 1 с растениями 2 измер ителя 3 массы, датчика 4 влажности почвы, электронного пре- образовательного блока 5, регистрирующего блока 6, дифференциатора 7, порогового элемента 8 электромагнитного реле 9 с размыкающим кон- . тактом 10. Электронный преобразова- тельный блок 5 включает в себя задат чик 11 начальных условий, первый усилитель 12 разности напряжений, на штертирую)дие входы которого подключены выходы датчика 4 влажности поч- вы и задатчика 11 начальных условий, а на неинвертирующий вход - выход измерителя 3 массы, аналого-п 1фровой преобразователь 13 (АЦП), вход которого подключен к выходу первого уси- лителя 12 разности напряжений, цифро аналоговый преобразователь 14 (ЦАП), вход которого подключен к выходу А1Щ 13, второй усилитель 15 разности напряжений, на инвертирующие входы ко- торого подключены выходы ЦАП 14, датчика 4 влажности почвы и задатчик 11 начальных условий, а на неинвертирующий вход - выход измерителя 3 массы.

Регистрирующий блок 6 состоит из регистратора 16 аналогового сигнала, вход которого подключен через размы- контакт 10 реле 9 .к выходу Второго усилителя 15 разности напря- жений, и регистратора 17 цифрового сигнала, вход которого подключен к выходу АЦП,

Устройство работает следующим образом,

Предварительно с помощью резисторов 18-21 устанавливаются один аковые масщтабы изменения выходного напряжения первого усилителя I 2 .разности напряжений по массе воды в почве и массе, измеряемой измерителем массы. Масштаб изменения выходного напряжения BTOpoi O усилителя разности

напряжений в зависимости от массы воды в почве и массы, измеряемой измерителем массы, устанавливается резисторами -2-25 по условию

in j, Nm ,

где

tn и m

масштабы измене- 1ШЯ выходных напряжений первого (т ) и второго (т.) усилителей разности напряжений в зависимости от массы воды в почве и массы, измеряемой измерителем массы;

N - величина, численно равная верхнем пределу регистратора цифрового сигнала.

Изменением сопротивления резистора 26 задатчика 11 начальных услови производится установка начала контр ля, при котором напряжение на выходах усилителей разности напряжений отсутствует. В зависимости от массы почвы и масштаба выходных напряжений усилителей разности напряжений устайавливаются значения сопротивления резисторов 27 и 28 таким образом, чтобы обеспечить градуировку- угла поворота подвижного контакта резистора 26 задатчика начальных условий в единицах массы. В этом случае перед началом контроля задат чиком начальных условий на инвертирующих входах усилителей разности напряжений устанавливается напряжение, пропорциональное массе сухой почвы и емкостей, непосредственно по углу поворота подви;кного контакта резистора 28 задатчика начальных условий. Подбором сопротивления резистора 29 устанавливается коэффициент усиления по инвертирующему входу, связанному с выходом ЦАП, второго усилителя, численно равный верхнему пределу регистратора цифрового сигнала,

С увеличением массы растений на выходах усилителей раености напряжений появляются напряжения, пропорциональные общей массе растений, При отсутствии увеличения напряжения на выходе датчика влажности почвы, которое контролируется дифферециатором 7 с подключенным на его выход порговым элементом 8 н свидетельствует об увлажнении почвы вследствие конечного значения ее водопроницаемости, выходное напряжение второго усилителя 15 разности напряжершй оказывается.приложен- HbiH через размыкающий контакт 10 реле 9,, подключенного на выход, порогового элемента, на вход регистратора 16 аналогового сигнала.

До тех пор, пока выходное напряже ние первого усилителя 1 2 разности напряжений меньше уровня входного напряжения АЦП, соответствующего младшему разряду его выходного сигнала, на выходе АЦП во всех разрядах напря жение, соответствует уровню логического О, а на выходе ДАН напряжение будет отсутствовать.

При достижении выходного напряжения первого усилителя 12 разности напряжений уровня, соответствующего младшему разряду выходного сигнала А1Щ, на выходе его в младшем разряде появляется напряжение, соответствующее уровню логической 1, которое

поступает на вход регистратора I7 цифрового сигнала и вход ЦАП, на выходе последнего появляется напряжение, равное по величине входному напряжению АЦП.

Так как выход ДАЛ связан с инвертирующим -входом второго усилителя 15 коэффициент усиления по которому численно равен верхнему пределу регист- ратора цифрового сигнала, то в момент достижения выходного напряжения первого усилителя 12 уровня, соот- ветсвующего мпадшему разряду выходного сигнала АЦП, напряжение на выходе второго усилителя 15 будет отсутствовать.

С дальнейшим увеличением массы растений вновь появляется напряжение на выходе второго усилителя 15, пропорциональное общей массе растений, причем предельное значение его соответствует уровню входного напряжения АЦП для младшего разряда выходного сигнала.

П

23 2Г

Составитель Г.Шарков Редактор М,Бандура Техред И.Попович

Заказ 4650/4 Тираж 679Подписное

ВНИ1ШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Л.Лилипенко