Szkoła Konstruktorów
z niewielkim czasem trwania tych impulsów, ni z nazwiska otrzymują punkty (1...7). Tym
Rys. 8
a z drugiej  zmienną ich długością. Tu też razem zamieszczona jest cała tabela z aktual-
należało wykorzystać uniwibrator. ną punktacją (z listy zostały usunięte osoby,
Pomimo zdecydowanie mniejszej liczby które w ciągu ostatnich dwóch lat nie zyska-
prac zarówno teoretycznych, jak i praktycz- ły ani jednego punktu).
nych, jestem zadowolony z nadesłanych roz- Serdecznie zapraszam do udziału w roz-
wiązań tego trudnego zadania. Nagrody wiązywaniu kolejnych zadań i do nadsyłania
otrzymują: Mateusz Misiorny, Piotr Ro- prac w terminie.
Rys. 9
mysz, Marcin Wiązania i Arkadiusz Zie-
liński. Upominki otrzymują: Roman Biadal-
ski, Michał Stach, A
ukasz Fortuna i Arka- Wasz Instruktor
diusz Kocowicz. Prawie wszyscy wymienie- Piotr Górecki
Co tu nie gra?
K
I
Co tu nie gra?- Szkoła Konstruktorów klasa II
Rozwiązanie zadania 79 I tu lepiej widać problem, bowiem w spo- prawidłowo ustawiany po pojawieniu się wil-
W EdW 9/2002 zamieszczony był schemat czynku na wyjściu bramki B powinien cały goci. Jest jednak pewien drobny szczegół,
kontrolera wilgotności gleby, nadesłany jako czas występować stan wysoki. Mogłoby się który wskazuje, że coś tu nie gra. Mianowicie
rozwiązanie jednego z poprzednich zadań wydawać, że tak będzie dzięki obecności re- gdy pojawi się wilgoć, na wyjściu bramki
Szkoły. Układ pokazany jest na rysunku A zystora R3, ściągającego wejście bramki B pojawi się na trwałe stan niski (w układzie
(dodałem czerwone oznaczenia bramek B do masy. Jeśli jednak ma to być klasyczny z rysunku A powinien to być przebieg prosto-
i wyjść przerzutnika). kontroler wilgotności, który będzie ustawiał kątny), który... uczyni bezużytecznym przy-
przerzutnik i włączał na przy- cisk stop. Naciskanie przycisku stop praktycz-
A
kład sygnalizator akustyczny nie nic nie da. Nie spowoduje jakiejkolwiek
w przypadku wyschnięcia gle- reakcji wyjścia Q, a jedynie chwilową zmianę
by, to powinien on pozostawać stanu na wyjściu zanegowanym Q\, tylko na
w spoczynku, gdy ziemia bę- czas naciskania przycisku stop.
dzie wilgotna. Tymczasem ma- Wygląda więc na to, że nie jest to też pra-
ła rezystancja między elektro- widłowy sygnalizator pojawienia się wilgoci.
dami spowoduje, że przy wil- Krótko mówiąc, układ trzeba zmodyfiko-
gotnej glebie na wyjściu bram- wać. Nadesłaliście różne propozycje zmian,
ki B cały czas występowałby niestety, w zdecydowanej większości niedo-
stan niski, czyli przerzutnik pracowane, a często ewidentnie błędne.
byłby cały czas ustawiony. Wy- Niestety, nikt z uczestników nie zwrócił
Ogólna idea jest następująca: w spoczyn- schnięcie gleby spowodowałoby, że na wyj- uwagi na istotny problem, który może unie-
ku na obu wejściach przerzutnika zbudowa- ściu bramki B pojawiłby się stan wysoki, co... możliwić działanie jakiegokolwiek układu
nego z bramek C, D panuje stan wysoki. Stan nie spowodowałoby żadnej reakcji układu. z zaproponowanym sposobem zapobiegania
przerzutnika można wtedy dowolnie zmie- Nic dziwnego, że kilka osób zapropono- korozji elektrod.
niać za pomocą przycisków start, stop. Rów- wało dołączenie R3 nie do masy, tylko do Aby uchwycić
C
noznaczne z naciśnięciem przycisku start jest plusa zasilania. sedno sprawy, na ry-
też pojawienie się stanu niskiego na wyjściu W związku z obecnością generatora i kon- sunku C przedstawi-
bramki B. Autor dla zapobieżenia korozji densatora C2, na elektrodach wystąpi przebieg łem część układu,
elektrod dodał generator pracujący z często- zmienny na wyjściu bramki, tym samym na gdzie rezystancje R2,
tliwością kilku kiloherców (C1=2,2nF, wyjściu bramki B przy wilgotnej glebie powi- R3 i rezystancję mię-
R1=100k&!) oraz kondensator C2 mający na nien wystąpić nie stan niski, tylko przebieg pro- dzy elektrodami za-
celu usunięcie składowej stałej. Gdyby pomi- stokątny, co jednak w niczym nie zmieni opisa- stąpiłem jedną rezy-
nąć ten problem, schemat układu wyglądałby nego wcześniej działania układu z rysunku B. stancją Ra. W punkcie X na pewno występuje
jak na rysunku B. Widać z tego, że układ nie będzie pełnił ro- przebieg prostokątny, zawarty między masą
li sygnalizatora wyschnięcia gleby. Ja stawia- a plusem zasilania. Jego wartość średnia jest
B
jąc ten problem we wrześniu, celowo skróci- mniej więcej równa połowie napięcia zasila-
łem opis, żeby nie było w nim informacji, czy nia, a wartość międzyszczytowa jest równa
przerzutnik ma być ustawiany, gdy gleba wy- napięciu zasilania. Po przejściu przez konden-
schnie, czy gdy pojawi się wilgoć. Chciałem, sator C2 sytuacja zmienia się: kondensator od-
żebyście rozważyli, czy przypadkiem nie jest cina składową stałą i wartość średnia przebie-
to sygnalizator pojawienia się wilgoci. I ku gu w punkcie Y jest równa zeru. Amplituda
memu zadowoleniu część uczestników wzięła w pierwszym przybliżeniu pozostaje niezmie-
pod uwagę taką możliwość. Znów możemy niona (znaczna pojemność C2, duża rezystan-
wrócić do prostszego układu z rysunku B. cja wypadkowa Ra). Uproszczone przebiegi
Tym razem rzeczywiście przerzutnik byłby z rysunku C pokazane są na rysunku D.
Elektronika dla Wszystkich
35
Szkoła Konstruktorów
my go uprościć jeszcze bardziej. Rysunek czynny wpływ diody wejściowej i znów obni-
D
H pokazuje obwody czujnika z uwzględnie- ży poziomy sygnałów. Przebiegi w układzie
niem czynnej diody. Dioda ta radykalnie z rysunku L (Rx=10k&!) pokazane są na ry-
zmieni przebiegi w punkcie Z, jak pokazuje sunku M  układ nie będzie pracował!
rysunek J. Dzięki obecności diody napięcie
K
w punkcie Z nie spada teraz poniżej
0,7V i przebieg został niejako przesunięty
w górę. Wygląda na to, że świadomie czy nie,
pomysłodawca zastosował rozwiązanie gwa-
E
Przebieg z punku Y zo- rantujące poprawną pracę...
staje podany na dzielnik Nie do końca...
napięcia, pokazany na
rysunku E. I tu ujawnia
L
się problem. Rysunek
F pokazuje trzy przykła-
dowe przebiegi w ukła-
dzie z rysunku E, przy
różnych wartościach re-
zystancji między elektrodami. Jak widać, na-
J
J
wet gdyby między elektrodami wystąpiło
M
czyste zwarcie (Rx=0), napięcie w punkcie Na problem trzeba spojrzeć szerzej. Mia-
Z zawsze będzie mniejsze od połowy napięcia nowicie elektroliza wody i korozja styków
zasilania. Tymczasem przebieg z punktu rzeczywiście grozi, jeśli pomiędzy elektroda-
Z ma być podany na wejście bramki z histere- mi czujnika płyną znaczne prądy. W pokaza-
zą, gdzie górny próg przełączania będzie wy- nym przypadku prądy te będą znikome, rzę-
ższy niż połowa napięcia zasilania. Rysunki du kilku mikroamperów, choćby z uwagi na
E i F sugerują, że wejście bramki B będzie dużą wartość R3 (1M&!). Przy tak małych prą-
traktować przebiegi z punktu Z jako stan ni- dach w zasadzie nie trzeba martwić się o elek- Jak pokazuje ta obszerna analiza, należy
ski i na wyjściu tejże bramki nigdy nie poja- trolizę i można byłoby zastosować prostszy bardzo starannie przemyśleć obwody czujni-
wi się stan niski, a więc obwód czujnika układ z rysunku B. Niby tak, ale wszystkie ka i rozważyć kilka czynników, a nie tylko
w ogóle nie spowoduje reakcji przerzutnika, omówione wersje mają istotną wadę praktycz- problem elektrolizy i korozji.
niezależnie od stanu czujnika wilgoci. ną. Duża wartość R3 daje wprawdzie małą Nagrody-upominki za najlepsze odpowie-
wartość prądu, ale jednocześnie po- dzi otrzymują:
woduje, że układ staje się bardzo po- Grzegorz Kulbaka - Wola Idzikowska
datny na wszelkie  śmieci , a kon- Szymon Chęciński - Rasztów
kretnie zakłócenia impulsowe indu- Piotr Jakubowski - Warszawa
kowane w elektrodzie czujnika  ta
elektroda będzie działać jak antena. Zadanie 83
Między inny-
mi właśnie ze
N
względu na
F
F
zakłócenia,
G w praktycznych ukła-
dach albo nie pracuje-
my przy tak dużych re-
zystancjach, albo stosu-
jemy obwody filtrujące
zakłócenia. W wersji
z rysunku B należałoby
po prostu dodać obwód
filtrujący RC na wej-
H
Czy Cię to przekonuje? ściu bramki B według
Starannie przeanalizuj rysunku K. Gorzej
rysunki C...F i opis. w układzie z rysunku
Jeśli dopatrzyłeś się A. Tu generator pracuje z częstotliwością kilku Na rysunku N pokazany jest układ nieco-
nieścisłości  serdecznie kiloherców, więc w zasadzie też można byłoby dziennego regulatora temperatury.
gratuluję! Tak jest, w do- na wejściu bramki B dodać obwód filtrujący Jak zwykle pytanie brzmi:
tychczasowych rozważa- zakłócenia szpilkowe. Można byłoby też obni- Co tu nie gra?
niach pominąłem wejścio- żyć częstotliwość generatora A do ok. 1kHz Jak zwykle proszę o krótkie odpowiedzi.
we obwody ochronne i zastosować dodatkowy obwód filtrujący Kartki, listy i e-maile oznaczcie dopiskiem
bramki B. Tymczasem RdCd o stałej czasowej rzędu 0,1ms, według NieGra83 i nadeślijcie w terminie 45 dni od
występują tam złącza diodowe i zachowanie rysunku L. Taki obwód odfiltrowałby wpraw- ukazania się tego numeru EdW. Autorzy naj-
układu będzie jeszcze inne. Na rysunku dzie zakłócenia szpilkowe, ale na pewno nie lepszych odpowiedzi otrzymają upominki.
G znajdziesz uproszczony schemat tych ob- usunie ewentualnego przydz
więku sieci 50Hz,
wodów, ale w rozpatrywanym układzie może- a co gorsza, obecność Rd zniweluje dobro- Piotr Górecki
Elektronika dla Wszystkich
36