西瓜生熟探測器電路圖解

每年西瓜成熟上市的季節,許多人因缺乏直觀判定生熟的經驗,往往生熟判定不準。如果設計一種電子檢測電路,能準確測定西瓜生熟,那是最好的辦法。

這裡設計一款西瓜生熟探測器的電路如圖①所示。


西瓜生熟探測器電路圖解

圖①西瓜生熟探測器電路圖 它的核心器件是一塊2輸入端4與非門集成電路IC(CD4011),見圖②,圖③


西瓜生熟探測器電路圖解

圖②CD4011集成塊


西瓜生熟探測器電路圖解

圖③CD4011內部結構圖 其中門1、2門和門4均結成反相器(非門)使用。

電路工作原理:

門1輸入電平高低由RP和探針測到西瓜電阻對電池E的分壓決定。由於生瓜與熟瓜的水分、離子濃度是不相同的,因為它們的導電率也不相同,熟瓜電阻小,生瓜電阻大。當探針α、b插入熟瓜時,瓜電阻較小,門1輸入低為低電平,門1的高電平分別加到門2和門3的輸入端,一方面使門2反相輸出低電平,發光二極管LED兩端獲得一定的電位差而發光;另一方面使門3、門4組成的音頻多諧振盪器工作,壓電陶瓷片BL即發出“滴一一”的響聲。

探針a、b探入生瓜時,瓜電阻較大,門1輸入端處於高電平,其低電平的輸出端分別“封位”門2和門3輸入端,使LED不發光,BL無聲。根據LED和BL是否發光和發聲,即可判斷西瓜的生熟程度。

電路路中,BP為報警靈敏度調節電位器,R1是LED的限流電阻,R2和C為振盪電阻和電容器。門3、門4組成的多諧振盪頻率由公式f=R2C/4決定,按圖中所給出的數值計算得到的頻率為1400kHZ。由於電路工作時門1翻轉的門阻值為ⅤDD/2,它與電池E的電壓高低無關。所以電路工作點不受E的電壓變化影響,電路工作很穩定。

圖④成品器所示

西瓜生熟探測器電路圖解

圖④西瓜成熟探測器成品

見圖④,用約尺寸100x50x40的塑枓盒子把製作好的電路裝進去固定好。盒前面引出a、b兩探針,並分別開孔引出發光二極管ⅤD的發光帽,在盒子上面開孔伸出電位器BP的軸柄並選按上一合適旋鈕,並在面板上刻出旋鈕調節檔位。電池裝入盒子後面正負極上即可成功。



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