Во многих домах и других общественных местах используются грунтовые воды, которые накачиваются в верхние резервуары с помощью водяных насосов, которые управляются электродвигателями. Часто необходимо управлять насосами, чтобы избежать потерь воды.
1. Контактный контроллер уровня воды.
Вот простая схема управления водяными насосами. Когда уровень воды в над баком превышает необходимый уровень, насос автоматически отключается и останавливает процесс откачки, предотвращая перетекание воды. Он использует реле для отключения подачи питания на водяной насос.
Схема построена с использованием следующих компонентов:
- CMOS IC CD4001 : Это универсальная 14-контактная ИС, которая содержит 4 логических элемента ИЛИ-НЕ. Каждый вентиль ИЛИ-НЕ имеет два входа и один выход. Таким образом, ИС имеет 8 входных контактов и 4 выходных контакта, один контакт Vcc (подключен к источнику положительного напряжения) и один контакт Vss (подключен к отрицательному источнику питания). Его основные характеристики: - Максимальное напряжение питания: 15 В, Минимальное напряжение питания: 3 В, Максимальная скорость работы: 4 МГц. Может использоваться в тональных генераторах, металлоискателях и т. Д.
- Транзистор BC547 : Это биполярный транзистор NPN, который используется в основном для усиления и переключения. Его характеристики включают максимальное усиление по току 800. Он используется в конфигурации CE при использовании в качестве усилителя.
- Аккумулятор : Источник постоянного тока 9 В подается через аккумулятор для питания цепи.
В схеме используется CMOS IC CD 4001/4011 для управления реле. Его входной вентиль 1 используется для подключения зонда для определения уровня воды. Один зонд подключен к затвору 1 ИС, а другой - к земле. Когда зонд A, подключенный к затвору 1 IC, является плавающим, на входе затвора 1 остается высокий уровень, а на выходном контакте 4 - высокий уровень, а транзистор драйвера реле проводит. Реле будет активировано. Питание водяного насоса подключается через общий и замыкающий контакты реле, так что при включении реле водяной насос работает. Светодиод указывает на работу реле. Когда уровень воды повышается и соприкасается с датчиками A и B, выход IC становится низким, и реле обесточивается, чтобы остановить перекачку.
Первоначально, когда A и B не подключены, то есть уровень воды низкий, входной вывод 1 ИС находится на высоком логическом уровне, и в соответствии с таблицей истинности логического элемента ИЛИ-НЕ, на выходе вывода 3 будет низкий логический уровень. Так как контакт 3 замкнут на контакты 5 и 6, следовательно, на входе другого логического элемента ИЛИ-НЕ будут сигналы низкого логического уровня. Это дает высокий логический сигнал на соответствующий выходной контакт 4. Когда ток течет через резистор к базе транзистора, он начинает проводить и действует как замкнутый переключатель. Реле, подключенное к коллектору транзистора, запитывается, замыкающие контакты подключаются к общему контакту, и водяной насос получает питание от сети и начинает работать.
Теперь, когда уровень воды в резервуаре поднимается, так что датчики A и B подключены через воду, через них протекает ток (поскольку вода является проводником), а контакты 1 и 2 подключаются через A и B к отрицательному питанию батареи. .
Таким образом, выходной вывод 3 находится на высоком логическом уровне, что приводит к тому, что входные выводы другого логического элемента ИЛИ-ИЛИ находятся на высоком логическом уровне, и, таким образом, соответствующий выходной вывод 4 находится на низком логическом уровне. Транзистор отключается из-за отсутствия тока смещения, и реле соответственно обесточивается, и питание на водный танк отрезается.
два. Бесконтактный контроллер уровня воды
Помимо техники, описанной выше, может быть другой способ контролировать уровень воды в резервуаре, измеряя его с помощью ультразвуковой техники. В отличие от предыдущего метода, здесь не требуется контакт с резервуаром для воды .
Система состоит из следующих частей
- Источник питания постоянного тока с регулируемой мощностью для преобразования источника переменного тока в регулируемое напряжение постоянного тока с помощью мостовых выпрямителей и фильтров.
- Ультразвуковой модуль, состоящий из ультразвукового передатчика и приемника для определения уровня воды в резервуаре.
- Микроконтроллер, который действует как блок управления.
- Транзистор и полевой МОП-транзистор, образующий блок переключения.
- Реле для управления подачей тока на насос
- Насос, который является нагрузкой
Блок-схема регулятора уровня воды
Ультразвуковой датчик определяет уровень воды в резервуаре, передавая ультразвуковые сигналы в сторону резервуара. Вода в резервуаре отражает ультразвуковые сигналы, которые принимает приемник. Полученный ультразвуковой или звуковой сигнал преобразуется в импульсы электрического сигнала, которые подаются на микроконтроллер. Эти импульсы обозначают уровень воды в резервуаре. Когда уровень воды опускается ниже определенного уровня, ультразвуковой модуль подает сигнал с помощью электрического сигнала, и микроконтроллер соответственно переводит транзистор в выключенное состояние, что, в свою очередь, приводит к включению полевого МОП-транзистора и, соответственно, к реле и к включению насоса. включенный. Если уровень воды выше порогового уровня, микроконтроллер соответственно отключает реле через транзистор и схему MOSFET, чтобы выключить насос.
3. Цифровой индикатор уровня воды.
Эта система используется только для определения уровня воды в резервуаре и отображения показаний на 7-сегментном дисплее.
Здесь в бак помещается печатная плата, состоящая из параллельного расположения проводов. Эти провода служат входом для Priority Encoder, который генерирует двоично-десятичный выходной сигнал на основе входных показаний. Кодер приоритета управляет набором транзисторов, которые, в свою очередь, обеспечивают ввод в 7-сегментный декодер BCD, который использует сигнал BCD для управления 7-сегментным светодиодным дисплеем.
Интеллектуальный индикатор уровня воды в верхнем баке
Когда входной блок помещен в резервуар для воды, ток течет по проводам, погруженным в воду, и, соответственно, соответствующее количество входов находится в высоком логическом состоянии. Энкодер принимает этот вход и на основе уровня приоритета входов выдает код цифрового выхода, соответствующий входу с наивысшим приоритетом.
Таким образом, если ток течет по всем проводам, т.е. бак заполнен, выходной код будет соответствовать наивысшему уровню. Здесь входной блок или шкала разделены на 10 уровней от 0 до 9. Если все входы энкодера находятся в высоком состоянии, на выходе также будет высокий логический сигнал, который переводит все транзисторы в состояние ВКЛ, так что все входы к 7-сегментному декодеру BCD находятся в низком логическом состоянии. Декодер BCD на 7 сегментов просто действует как инвертор и, таким образом, выдает высокий логический сигнал на всех своих выходах, и, таким образом, на дисплее отображается самый высокий уровень 9.
