Vedenpinnan säädin

Vedenpinnan säädin

kuvaMonissa kodeissa ja muissa julkisissa tiloissa käytetään pohjavettä, joka pumpataan yläpuolisiin säiliöihin vesipumpuilla, joita ohjataan sähkömoottoreilla. Pumppujen hallinta on usein välttämätöntä veden tuhlauksen välttämiseksi.



1. Ota yhteyttä vesitason säätimeen


Tässä yksinkertainen piiri vesipumppujen ohjaamiseen. Kun veden taso pään yli ylittää vaaditun tason, pumppu sammuu automaattisesti ja pysäyttää pumppauksen estäen siten veden ylivirtauksen. Se katkaisee vesipumpun virransyötön releellä.





Piiri rakennetaan seuraavista komponenteista:

  • CMOS IC CD4001 : Se on monipuolinen 14-nastainen IC, joka sisältää 4 NOR-porttia. Jokaisella NOR-portilla on kaksi tuloa ja yksi lähtö. Täten IC: ssä on 8 tulonasta ja 4 ulostulonasta, yksi Vcc-nasta (kytketty positiiviseen jännitesyöttöön) ja yksi Vss (kytketty negatiiviseen syöttöön). Sen perusominaisuuksia ovat - Suurin syöttöjännite: 15 V, Pienin syöttöjännite: 3 V, Suurin toimintanopeus: 4 MHz. Sitä voidaan käyttää äänigeneraattoreissa, metallinilmaisimissa jne.
  • Transistori BC547 : Se on NPN bipolaarinen liitostransistori ja sitä käytetään pääasiassa vahvistamiseen ja kytkentään. Sen ominaisuuksiin kuuluu maksimivirta 800. Sitä käytetään CE-kokoonpanossa, kun sitä käytetään vahvistimena.
  • Akku : 9 V: n tasavirtalähde syötetään akun kautta virran kytkemiseksi.

Vedenpinnan säätimen piiri



Piiri käyttää CMOS IC CD 4001/4011: tä releen ohjaamiseen. Sen tuloporttia 1 käytetään anturin liittämiseen veden tason havaitsemiseksi. Yksi anturi on kytketty IC: n porttiin 1 ja toinen mittapää maahan. Kun IC: n porttiin 1 kytketty anturi A kelluu, portin 1 tulo pysyy korkealla ja ulostulotapa 4 menee korkealle ja releohjaimen transistori johtaa. Rele aktivoituu. Vesipumpun virtalähde on kytketty releen yhteisten ja NO-koskettimien kautta siten, että kun rele käynnistyy, vesipumppu toimii. LED osoittaa releen toiminnan. Kun veden taso nousee ja joutuu kosketukseen antureiden A ja B kanssa, IC: n lähtö muuttuu matalaksi ja rele kytkeytyy pois päältä pumppauksen lopettamiseksi.

Aluksi, kun A ja B eivät ole yhteydessä toisiinsa, ts. Vedenpinta on matala, IC: n tulotappi 1 on logiikkakorkealla ja NOR-portin totuustaulukon mukaan pin3: n lähtö on logiikan matalalla. Koska nasta 3 on oikosuljettu nastoihin 5 ja 6, niin tulo muihin NOR-portteihin on loogisia matalia signaaleja. Tämä antaa logiikkasignaalin vastaavalle lähtötapille 4. Kun virta virtaa vastuksen läpi transistorin pohjaan, se alkaa johtaa ja toimii suljettuna kytkimenä. Transistorin kollektoriin kytketty rele saa virtaa ja NO-koskettimet kytkeytyvät yhteiseen koskettimeen ja vesipumppu saa virtalähteen verkosta ja alkaa toimia.


Nyt kun veden taso nousee säiliössä niin, että anturit A ja B ovat yhteydessä veden kautta, virta kulkee niiden läpi (koska vesi on johtaja) ja nastat 1 ja 2 on kytketty A: n ja B: n kautta akun negatiiviseen syöttöön .

Lähtötappi 3 on siten loogisella korkealla tasolla aiheuttaen toisen NOR-portin tuloliittimien olevan loogisesti korkealla tasolla ja siten vastaava ulostulonapa 4 logiikan matalalla tasolla. Transistori katkeaa esijännitevirran puuttumisen vuoksi ja rele virtaa vastaavasti ja virtalähde vesisäiliö katkaistaan.

kaksi. Kontaktiton vedenkorkeuden säädin

Edellä mainitun tekniikan lisäksi voi olla toinen tapa säätää veden tasoa säiliössä tunnistamalla se ultraäänitekniikalla. Toisin kuin edellinen menetelmä, tämä ei vaadi mitään kosketus vesisäiliöön .

Järjestelmä koostuu seuraavista osista

  1. Säännelty tasavirtalähde muuntaa vaihtovirtalähde säädetyksi tasajännitteeksi käyttämällä silta-tasasuuntaajia ja suodattimia.
  2. Ultraäänimoduuli, joka koostuu ultraäänilähettimestä ja vastaanottimesta säiliön vesitason tunnistamiseksi.
  3. Mikrokontrolleri, joka toimii ohjausyksikkönä.
  4. Transistori ja MOSFET-yksikkö, joka muodostaa kytkentäyksikön
  5. Rele virran ohjaamiseksi pumppuun
  6. Pumppu, joka on kuorma
Vedenpinnan säätimen lohkokaavio

Vedenpinnan säätimen lohkokaavio

Ultraäänianturi tunnistaa säiliön vesitason lähettämällä ultraäänisignaaleja säiliötä kohti. Säiliössä oleva vesi heijastaa ultraäänisignaaleja, jotka vastaanotin vastaanottaa. Vastaanotettu ultraääni tai äänisignaali muunnetaan sähköisiksi pulsseiksi, jotka syötetään mikro-ohjaimeen. Nämä pulssit tarkoittavat vesitasoa säiliössä. Kun vesitaso laskee tietyn tason alapuolelle, ultraäänimoduuli antaa ilmoituksen sähköisen signaalin kautta ja mikrokontrolleri ajaa vastaavasti transistorin pois päältä -tilaan, mikä puolestaan ​​aiheuttaa MOSFETin käynnistymisen ja vastaavasti rele saa virtaa ja pumppu kytketty päälle. Jos vesitaso on kynnysarvon yläpuolella, mikrokontrolleri kytkee vastaavasti releen pois päältä transistori- ja MOSFET-järjestelyjen kautta pumpun sammuttamiseksi.

3. Digitaalinen vesitason ilmaisin

Tätä järjestelmää käytetään vain mittaamaan säiliön vesitaso ja näyttämään lukema 7 segmentin näytöllä.

Tällöin säiliöön sijoitetaan piirilevy, joka koostuu johtavien johtojen yhdensuuntaisesta järjestelystä. Nämä johdot toimivat prioriteettikooderin tulona, ​​joka tuottaa BCD-lähdön tulolukemien perusteella. Prioriteettikooderi käyttää joukkoa transistoreita, jotka puolestaan ​​tuottavat tulon BCD: lle 7 segmentin dekooderille, joka käyttää BCD-signaalia 7-segmentin LED-näytön ohjaamiseen.

Älykäs yläsäiliön vesitason ilmaisin

Älykäs yläsäiliön vesitason ilmaisin

Kun syöttöyksikkö sijoitetaan vesisäiliöön, virta virtaa veteen upotettujen johtojen läpi ja vastaava määrä tuloja on logiikkatilassa. Kooderi vastaanottaa tämän tulon ja antaa tulojen prioriteettitason perusteella digitaalisen lähtökoodin, joka vastaa korkeimman prioriteetin tuloa.

Jos siis virta kulkee kaikkien johtojen läpi, ts. Säiliö on täynnä, lähtökoodi vastaa korkeinta tasoa. Tässä tuloyksikkö tai asteikko on jaettu 10 tasoon välillä 0 - 9. Kun kaikki kooderin tulot ovat korkeassa tilassa, lähtö on myös korkea logiikkasignaali, joka ajaa kaikki transistorit PÄÄLLE-tilaan, jotta kaikki BCD: n tulot 7-segmenttiseen dekooderiin ovat matalassa logiikkatilassa. BCD-7-segmenttidekooderi toimii yksinkertaisesti invertterinä ja antaa siten korkean logiikkasignaalin kaikessa lähdössä ja siten korkein taso 9 näkyy näytöllä.