Известны электронные влагомеры почвы, содержащие емкостной датчик, включенный в измерительный резонансный контур, самовозбуждающийся кварцевый генератор и стрелочный индикатор.
Предложенный влагомер отличается от известных тем, что его стрелочный индикатор с выпрямительным мостом подключен непосредственно к измерительному резонансному контуру. Это позволяет повысить точность измерения и упростить конструкцию прибора.
На чертеже изображена электронная схема влагомера.
Схема прибора содержит самовозбуждающийся высокочастотный генератор на транзисторе 1. Частота генератора стабилизируется кварцем 2. На выход кварцевого генератора подключен резонансный измерительный контур с индуктивностью 3 и емкостным датчиком 4, содержащим кольцевые расположенные в одной плоскости изолированные электроды.
Стрелочный индикатор 5 с диодным выпрямительным мостом 6 подсоединен непосредственно к резонансному измерительному контуру. Для возможности контроля и установки постоянной чувствительности прибора в нем предусмотрено подключение емкости 7, эквивалентной предельному значению измеряемой прибором влажности (40%), а также потенциометра 8, обеспечивающего независимость показаний в случае снижения питающего напряжения источника достоянного тока 9.
При подсоединении к резонансному контуру емкостного датчика с пробой вещества различной влажности изменяется емкость контура, а следовательно, и его частота, зависимость между которыми определяется следующей формулой
где L - индуктивность контура; С - емкость контура, Сх- емкость влажной пробы вещества; f- частота контура.
Частота питающего генератора - высокостабильная, так как стабилизирована кварцем, следовательно, амплитуда высокочастотного напряжения на контуре зависит только от частоты контура, а она в свою очередь - от емкостной составляющей влажной пробы вещества.
Параметры резонансного контура подобраны так, что зависимость между изменением емкости и изменением амплитуды высокочастотного напряжения на контуре близка к линейной. При заполнении датчика влажным материалом частота контура уменьшается, приближаясь к частоте питающего контура генератора, в результате чего величина резонансного напряжения на контуре возрастает пропорционально влажности материала.
Величина высокочастотного напряжения, пропорционального измеряемой влажности, определяется непосредственно на резонансном измерительном контуре путем выпрямления при помощи мостовой схемы из диодных детекторов, в одну из диагоналей которой включен стрелочный индикатор, показывающий величину влажности вещества, измеряемой с точностью 2-3%.
Электронный влагомер почвы, содержащий емкостной датчик, включенный в измерительный резонансный контур, самовозбуждающийся кварцевый генератор и стрелочный индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения конструкции, стрелочный индикатор с выпрямительным мостом подключен непосредственно к измерительному резонансному контуру.
