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西瓜生熟测定仪的制作
Resistance tester

时间:2014-07-27 来源:互联网 作者:不详 编辑: 【关闭


西瓜生熟测定仪的制作,Resistance tester

关键字:电阻测试电路

作者:余俊芳
    一、工作原理
该西瓜生熟测定仪的电路原理图见图1。它主要由一块两输入端4与非门集成块(CD4011BP)和部份外嘲元件所组成。其中的两个与非门D1、D2作为反相器(非门)使用,另外两个与非门D3、D4与电阻R2、电容C构成多谐振荡器。
 
西瓜生熟测定仪的制作Resistance tester
 
    该西瓜生熟测定仪的工作原理是:由于生瓜与熟瓜的水份、离子浓度是不相同的,因而它们的导电率不同,即生瓜的电阻大.熟瓜的电阻小。当探针a、b插入两瓜内部时,如果待测瓜是生瓜,a、b间电阻较大,则反相器D1的输入端(即CD4011BP第①、②脚)为高电平(>1/2Vpp),其输出端(CD4011BP第③脚)为低电平.也就是D2、D3输入端(即CD4011BP第⑤、⑥、⑧脚)均为低电平。于是经D2反相后其输出端(CD4011BP第④脚)为高电平,故发光二极管LED截止而不能点亮。同时D3输出端(CD4011BP第(10)脚)也为高电平。
    根据两输入端与非门:“有低出高.全高出低”的逻辑功能可知.D3输出端将始终为高电平.D4输出端将始终为低电平.也就是由D3、D4等元件构成的振荡器不能起振.压电陶瓷片BL将不能发声。如果待测瓜是熟瓜,a、b间电阻将较小,则反相器D1的输入端为低电平(<1/2Vpp),其输出端为高电平,也就是D2、D3输入端(即CD4011BP第⑤、⑥、⑧脚)均为高电平。
    显然.经D2反相后其输出端(CD4011BP第④脚)为低电平,故发光二极管LED因导通而点亮。同时D3输出端(CD4011BP第⑩脚)为低电平,经D4反相后,其输出端(即CD4011BP第(11)脚)输出高电平,一方面使压电陶瓷片BL有电流通过而发出声响.另一方面给电容C3充电,使C3左端(即CD4011BP第⑨脚)低电平。根据“有低出高”逻辑功能可知.D3输出端将变为高电平,经D4反相后其输出端(即CD4011BP第(11)脚)输出低电平.使压电陶瓷片BL无电流通过而停止发声。
与此同时.D3输出端高电平经R2给C反向充电.使D3另一输入端(即CD4011BP第⑨脚)变为高电平.根据“全高出低”的逻辑功能可知.D3输出端又将变为低电平,D4输出端又输出高电平,压电陶瓷片再次发出声响。电容C3再次被充电….如此周而复始重复上述过程,压电陶瓷片就会不停发出“嘀!嘀!”声,直至探针从西瓜中抽出为止。因此,根据发光二极管是否能点亮和压电陶瓷片能否不停发出“嘀!嘀!”声就能判断西瓜是否成熟。
 
西瓜生熟测定仪的制作Resistance tester
 
  二、制作调试
  该西瓜生熟测定仪所用元件参数见图1所注.压电陶瓷片BL可用FT-27型.开关K用小型自锁式按钮开关.电源采用9v迭层电池。
本测试仪的印刷电路板见图2。探针可用普通自行车幅条改制.前端锉尖,后端利用幅条本身的丝攻,再配上螺母将探针固定在自制的外壳侧板上。外壳可用5mm厚的塑料板或五夹板粘接而成,其尺寸见图3所示。压电陶瓷片、开关及发光二极管安装在面板上。需说明的是,安装压电陶瓷片的位置要按照压电陶瓷片的尺寸.事先将面板挖一园形凹坑,凹坑部位再钻上一些透音小孔,然后再将压电陶瓷片嵌在园形凹坑内即可。
 
西瓜生熟测定仪的制作Resistance tester
 
    当元件焊接完毕经检查无误后.即可通电调试。将RP(小型实心密封可调电阻)调至阻值最大处,把探针全部插入切开且完全成熟(注:十成熟瓜已基本倒瓤.严格说已不能吃)的西瓜中(注:以后正常检测也要全部插入,否则会影响测量结果),然后缓慢调节(减小)RP阻值,直到发光二极管点亮.压电陶瓷片发声时停止,并记下此时RP的阻值。此时阻值较大,设为Ra。接下来把探针全部插入已切开为五六成熟的生西瓜中.缓慢调节RP阻值,直到发光二极管熄灭,压电陶瓷片停止发声时停止.并记下此时RP的阻值,此时阻值较小,设为Rb。于是可取Ra~Rb中间某一数值作为RP的值,这样发光二极管点亮,压电陶瓷片发声时检测的西瓜通常为八九成熟.正好食用。  
 


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