Controler nivel apă

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





imagineÎn multe case și alte locuri publice se folosește apa subterană, care este pompată până la rezervoarele aeriene folosind pompe de apă controlate de motoare electrice. Controlul pompelor este adesea o necesitate pentru a evita risipa de apă.

1. Contactați controlerul de nivel al apei




Aici un circuit simplu pentru controlul pompelor de apă. Când nivelul apei în peste rezervorul principal depășește nivelul necesar, pompa se oprește automat și oprește procesul de pompare, prevenind astfel scurgerea apei. Folosește un releu pentru a întrerupe alimentarea cu energie a pompei de apă.

Circuitul este construit folosind următoarele componente:



  • CMOS IC CD4001 : Este un IC versatil cu 14 pini care conține 4 porți NOR. Fiecare poartă NOR are două intrări și o ieșire. Astfel, IC are 8 pini de intrare și 4 pini de ieșire, un pin Vcc (conectat la sursa de tensiune pozitivă) și un Vss (conectat la sursa negativă). Caracteristicile sale de bază includ - Tensiunea maximă de alimentare: 15V, Tensiunea minimă de alimentare: 3V, Viteza maximă de funcționare: 4MHz. Poate fi utilizat în generatoare de tonuri, detectoare de metale etc.
  • Tranzistor BC547 : Este un tranzistor de joncțiune bipolar NPN și este utilizat în principal pentru amplificare și comutare. Caracteristicile sale includ un câștig maxim de curent de 800. Este utilizat în configurația CE atunci când este utilizat ca amplificator.
  • Baterie : O alimentare DC de 9V este dată printr-o baterie pentru a porni circuitul.

Circuitul controlerului nivelului apei

Circuitul utilizează un CMOS IC CD 4001/4011 pentru a conduce releul. Poarta sa de intrare 1 este utilizată pentru a conecta sonda pentru a detecta nivelul apei. O sondă este conectată la poarta 1 a CI și cealaltă sondă la sol. Când sonda A conectată la poarta 1 a IC este plutitoare, intrarea porții 1 rămâne ridicată și pinul de ieșire 4 se ridică și tranzistorul driverului releului conduce. Releul va fi activat. Alimentarea cu energie a pompei de apă este conectată prin contactele comune și NO ale releului, astfel încât atunci când releul pornește, pompa de apă funcționează. LED-ul indică funcționarea releului. Când nivelul apei crește și intră în contact cu sondele A și B, ieșirea IC devine scăzută și releul se dezactivează pentru a opri pomparea.

Inițial, atunci când A și B nu sunt conectate, adică nivelul apei este scăzut, pinul de intrare 1 al IC este la nivel logic ridicat și conform tabelului de adevăr al porții NOR, ieșirea la pinul 3 va fi la nivel logic scăzut. Deoarece pinul 3 este scurtcircuitat la pinii 5 și 6, prin urmare, intrarea către altă poartă NOR va fi semnale logice joase. Acest lucru dă un semnal logic ridicat pinului de ieșire corespunzător 4. Pe măsură ce curentul curge prin rezistor la baza tranzistorului, acesta începe să conducă și acționează ca un comutator închis. Releul conectat la colectorul tranzistorului este alimentat, iar contactele NO sunt conectate la contactul comun, iar pompa de apă primește sursa de alimentare de la rețea și începe să funcționeze.


Acum, când nivelul apei crește în rezervor crește astfel încât sondele A și B sunt conectate prin apă, curentul curge prin ele (Deoarece apa este un conductor) și pinii 1 și 2 sunt conectați prin A și B la alimentarea negativă a bateriei .

Pinul de ieșire 3 este astfel, la un nivel logic ridicat, determinând pinii de intrare ai celeilalte porți NOR să fie la un nivel logic ridicat și astfel pinul de ieșire corespunzător este la un nivel logic redus. Tranzistorul se întrerupe din cauza lipsei de curent de polarizare, iar releul se dezactivează corespunzător și sursa de alimentare la rezervor de apă devine tăiat.

Două. Controler de nivel de apă fără contact

În afară de tehnica discutată mai sus, poate exista o altă modalitate de a controla nivelul apei din rezervor prin detectarea acesteia folosind tehnica cu ultrasunete. Spre deosebire de metoda anterioară, acest lucru nu necesită niciunul contact cu rezervorul de apă .

Sistemul constă din următoarele părți

  1. O sursă de alimentare DC reglementată pentru a converti sursa de curent alternativ la tensiunea continuă DC utilizând redresoare și filtre de punte.
  2. Un modul cu ultrasunete format dintr-un transmițător cu ultrasunete și un receptor pentru a detecta starea nivelului apei din rezervor.
  3. Un microcontroler care acționează ca o unitate de control.
  4. Un tranzistor și o unitate MOSFET care formează unitatea de comutare
  5. Un releu pentru controlul aplicării curentului la pompă
  6. O pompă care este sarcina
Diagrama blocului controlerului de nivel al apei

Diagrama blocului controlerului de nivel al apei

Senzorul cu ultrasunete detectează nivelul apei din rezervor prin transmiterea de semnale ultrasonice către rezervor. Apa din rezervor reflectă înapoi semnalele ultrasonice, care sunt recepționate de receptor. Ultrasonic sau semnalul sonor primit este convertit în impulsuri de semnal electric care sunt aplicate microcontrolerului. Aceste impulsuri denotă nivelul de apă din rezervor. Deoarece nivelul apei scade sub un anumit nivel, modulul cu ultrasunete oferă o indicație prin semnalul electric, iar microcontrolerul conduce în consecință tranzistorul la starea oprită, ceea ce la rândul său determină pornirea MOSFET-ului și, în consecință, releul se energizează și pompa este pornit. În cazul în care nivelul apei este peste nivelul pragului, microcontrolerul deconectează releul prin tranzistor și aranjamentul MOSFET, astfel încât să oprească pompa.

3. Un indicator digital al nivelului apei

Acest sistem este utilizat doar pentru a detecta nivelul apei dintr-un rezervor și pentru a afișa citirea pe un afișaj pe 7 segmente.

Aici o placă de circuit constând dintr-un aranjament paralel de fire conductoare este plasată în rezervor. Aceste fire servesc ca intrare pentru codificatorul prioritar care generează o ieșire BCD pe baza citirilor de intrare. Encoderul prioritar conduce un set de tranzistori care, la rândul lor, furnizează intrare către BCD la 7 segmente Decodor care folosește semnalul BCD pentru a conduce afișajul cu LED pe 7 segmente.

Indicator inteligent de nivel al apei rezervorului

Indicator inteligent al nivelului apei rezervorului aerian

Când unitatea de intrare este plasată în rezervorul de apă, curentul curge prin firele scufundate în apă și, prin urmare, numărul corespunzător de intrări este în stare logică ridicată. Codificatorul primește această intrare și, pe baza nivelului de prioritate al intrărilor, dă un cod de ieșire digitală corespunzător intrării cu cea mai mare prioritate.

Astfel, dacă curentul curge prin toate firele, adică rezervorul este plin, codul de ieșire va corespunde celui mai înalt nivel. Aici unitatea de intrare sau scara este împărțită în 10 niveluri de la 0 la 9. În caz că toate intrările către codificator sunt în stare înaltă, ieșirea este, de asemenea, un semnal logic ridicat care conduce toate tranzistoarele la starea ON, astfel încât toate intrările în decodorul BCD la 7 segmente sunt în stare logică scăzută. Decodorul BCD la 7 segmente acționează pur și simplu ca un invertor și astfel dă un semnal logic ridicat în toată ieșirea sa și astfel cel mai înalt nivel de 9 este afișat pe afișaj.