[实用新型]一种音调指示型电子水份测量仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电子水份测量仪技术，尤其一种以音调指示的电子水份测量仪，通过测量土壤的干湿程度，决定是否需要对农作物进行浇水。这对农业增产具有极为重要的意义。

背景技术

传统的电子水份测量仪，都是采用目视表头（指针或数字）的读数的方法，这种方法对于年龄较大的农民（目前在我国农村实际种地的农民鲜有60岁以下的，稍微年轻一些的都出外打工）或视力不佳的农民来说 ，是相当不便的。近期出现一种语音提示的水份测量仪，使用倒是方便，但价格极为昂贵，完全不适合于农民的需求。

针对上述现实情况，本实用新型提供一种以音调指示的电子水份测量仪，这种方法是依靠听觉，凭音调的高低来间接测定土壤的干湿状态。不仅克服了农民目视不便的弊端，而且成本极为低廉，完全适合农村市场的需求。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、造价低廉、使用可靠、能快速测定土壤干湿状态的仪器，该仪器要完全适合于农村现状使用。

为实现上述目的，本实用新型提供一种以音调指示的电子水份测量仪系统，其包括探针传感器电路、振荡电路、缓冲放大电路、低频放大电路以及扬声器电路组成；所述探针传感器电路的探针直接连接所述振荡电路的双基极二极管2N4871的发射级，在双基极二极管的发射极上产生的不同频率的锯齿波信号经过两支探针组成的等效电阻进入缓冲放大级电路，经过放大的振荡信号由电容C₂输出，该信号通过一个电位器POT进入下一级由LM386组成的低频放大器电路，经过低频放大的信号通过输出电容C₆输出，最后由扬声器发声指示。

所述探针传感器电路，利用两支探针测量土壤干湿度，两支探针插入土壤中就会呈现一个等效电阻，其阻值大小随土壤的干湿程度不同而有所差异。

所述振荡电路，振荡电路使用了双基极二极管2N4871作为振荡源。由于探针直接连接双基极二极管2N4871的发射级，故在双基极二极管的发射极上将会产生不同频率的锯齿波，该锯齿波信号经过两支探针组成的等效电阻进入缓冲放大级。

所述缓冲放大电路，由三极管Q₁与电阻R₁以及R₂、R₃组成一个缓冲放大器，其工作方式为固定偏置共射极放大器，这种工作方式可以提供较大的放大倍数，其B≈80。

所述低频放大电路，由LM386内部电路与外围元件组成，与通用型集成运放相类似，它是一个三级放大电路。LM386是一种音频集成功放，具有输入电阻大、自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器。

所述扬声器电路，由普通喇叭或压电蜂鸣器组成，为了最求轻薄，最好用压电蜂鸣器。

附图说明

附图1、图2、图3、图4用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，附图1 是本实用新型设计音调指示型电子水份测量仪的电气原理图；附图2是本实用新型振荡器电路双基极二极管结构、符号和等效电路图；附图3是本实用新型振荡器电路双基极二极管伏安特性图；附图4是双基极二极管2N4871在其发射极上产生的锯齿波图形。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的详细技术特征作进一步描述，以便更加清楚地理解本实用新型。

附图1是本实用新型设计的电气原理图，其包括了本实用新型所有的电路模块，其包括探针传感器电路、振荡电路、缓冲放大电路、低频放大电路以及扬声器电路组成， 下面详细介绍本实用新型。

负阻特性也称为负微分电阻特性，是指一些电路或电子元件在某特定埠的电流增加时，电压反而减少的特性。一般的电阻在电流增加时，电压也会增加，负阻特性恰好与电阻的特性相反，单结晶体管的发射极就具有这样的特性，而正是这种负阻特性的存在使电路振荡成为可能。

双基极二极管简介：单结晶体管（简称UJT）又称双基极二极管，它是一种只有一个PN结和两个电阻接触电极的半导体器件，它的基片为条状的高阻N型硅片，两端分别用电阻接触引出两个基极b₁和b₂。在硅片中间略偏b₂一侧用合金法制作一个P区作为发射极e。其结构、符号和等效电路如附图2所示，附图2是本实用新型振荡器电路双基极二极管的结构、符号和等效电路图。

由附图2（c）可以看出，两基极b₁与b₂之间的电阻称为基极电阻：