Контролер за нивото на водата

Опитайте Нашия Инструмент За Премахване На Проблемите





изображениеВ много домове и на други обществени места се използват подпочвени води, които се изпомпват до горните резервоари с помощта на водни помпи, които се управляват от електрически двигатели. Управлението на помпите често е необходимо, за да се избегне загуба на вода.

1. Свържете се с контролера за нивото на водата




Тук проста схема за управление на водните помпи. Когато нивото на водата в над главен резервоар надвишава необходимото ниво, помпата автоматично се изключва и спира процеса на изпомпване, като по този начин предотвратява прекомерния поток от вода. Той използва реле за прекъсване на захранването на водната помпа.

Веригата се изгражда, като се използват следните компоненти:



  • CMOS IC CD4001 : Това е универсален 14-пинов IC, който съдържа 4 NOR порта. Всяка NOR порта има два входа и един изход. По този начин IC има 8 входни щифта и 4 изходни щифта, един Vcc щифт (свързан към захранване с положително напрежение) и един Vss (свързан към отрицателно захранване). Основните му характеристики включват - Максимално захранващо напрежение: 15V, Минимално захранващо напрежение: 3V, Максимална скорост на работа: 4MHz. Може да се използва в генератори на тонове, металотърсачи и др.
  • Транзистор BC547 : Това е NPN биполярен транзистор и се използва главно за усилване и превключване. Неговите характеристики включват максимално усилване на тока от 800. Той се използва в CE конфигурация, когато се използва като усилвател.
  • Батерия : DC захранване от 9V се дава чрез батерия за захранване на веригата.

Контур за контрол на нивото на водата

Схемата използва CMOS IC CD 4001/4011 за задвижване на релето. Неговият входен вход 1 се използва за свързване на сондата за откриване на нивото на водата. Едната сонда е свързана към порта 1 на IC, а другата сонда към земята. Когато сондата A, свързана към порта 1 на IC, плава, входът на порта 1 остава висок и изходният щифт 4 отива високо и транзисторът на релейния драйвер провежда. Релето ще бъде активирано. Захранването на водната помпа е свързано през общия и NO контактите на релето, така че когато релето се включи, водната помпа работи. Светодиодът показва работата на релето. Когато нивото на водата се повиши и влезе в контакт със сондите A и B, изходът на IC се превръща в ниско и релето се деактивира, за да спре изпомпването.

Първоначално, когато A и B не са свързани, т.е. нивото на водата е ниско, входният щифт1 на интегралната схема е на логическа височина и според таблицата за истинност на NOR порта, изходът на pin3 ще бъде на ниско логическо ниво. Тъй като pin3 е късо на пинове 5 и 6, следователно входът към друга NOR порта ще бъде логически нискосигнални. Това дава логически висок сигнал към съответния изходен щифт 4. Тъй като токът преминава през резистора към основата на транзистора, той започва да провежда и действа като затворен превключвател. Релето, свързано към колектора на транзистора, се захранва и NO контактите се свързват към общия контакт и водната помпа получава захранване от мрежата и започва да работи.


Сега, когато нивото на водата в резервоара се повиши, така че сондите A и B са свързани през вода, през тях протича ток (Тъй като водата е проводник) и щифтовете 1 и 2 са свързани през A и B към отрицателното захранване на батерията .

По този начин изходният пин3 е на високо логическо ниво, което води до това, че входните щифтове на другата NOR порта са на високо логическо ниво и по този начин съответният изходен пин4 е на ниско логическо ниво. Транзисторът получава прекъсване поради липса на ток на отклонение и релето се обезсилява съответно и захранването към резервоар за вода се отрязва.

две. Безконтактен контролер за нивото на водата

Освен техниката, обсъдена по-горе, може да има и друг начин за контрол на нивото на водата в резервоара, като се усети чрез ултразвукова техника. За разлика от предишния метод, това не изисква никакви контакт с резервоара за вода .

Системата се състои от следните части

  1. Регулирано DC захранване за преобразуване на AC захранването в регулирано DC напрежение с помощта на мостови токоизправители и филтри.
  2. Ултразвуков модул, състоящ се от ултразвуков предавател и приемник, за да усети състоянието на нивото на водата в резервоара.
  3. Микроконтролер, който действа като контролен блок.
  4. Транзистор и MOSFET блок, който образува комутационния блок
  5. Реле за управление на подаването на ток към помпата
  6. Помпа, която е натоварването
Блок-схема на контролера за нивото на водата

Блок-схема на контролера за нивото на водата

Ултразвуковият сензор усеща нивото на водата в резервоара чрез предаване на ултразвукови сигнали към резервоара. Водата в резервоара отразява обратно ултразвуковите сигнали, които се приемат от приемника. Полученият ултразвуков или звуков сигнал се преобразува в импулси на електрически сигнал, които се прилагат към микроконтролера. Тези импулси означават нивото на водата в резервоара. Тъй като нивото на водата намалява под определено ниво, ултразвуковият модул дава индикация чрез електрическия сигнал и микроконтролерът съответно задвижва транзистора в изключено състояние, което от своя страна води до включване на MOSFET и съответно релето се захранва и помпата е включен. В случай, че нивото на водата е над праговото ниво, микроконтролерът съответно изключва релето през транзистора и MOSFET устройството, за да изключи помпата.

3. Цифров индикатор за нивото на водата

Тази система се използва само за отчитане нивото на водата в резервоар и показване на показанията на 7-сегментен дисплей.

Тук в резервоара е поставена платка, състояща се от паралелно разположение на проводящи проводници. Тези проводници служат като вход за приоритетния кодер, който генерира BCD изход въз основа на показанията на входа. Приоритетният енкодер управлява набор от транзистори, които от своя страна осигуряват вход към BCD до 7 сегмента Декодер, който използва BCD сигнала за задвижване на 7-сегментния LED дисплей.

Интелигентен индикатор за нивото на водата в горния резервоар

Интелигентен индикатор за нивото на водата в горния резервоар

Когато входният блок е поставен във резервоара за вода, токът преминава през потопените във водата проводници и съответно съответният брой входове е във високо логическо състояние. Енкодерът получава този вход и въз основа на нивото на приоритет на входовете, дава цифров изходен код, съответстващ на входа с най-висок приоритет.

По този начин, ако токът тече през всички проводници, т.е. резервоарът е пълен, изходният код ще съответства на най-високото ниво. Тук входната единица или скалата са разделени на 10 нива от 0 до 9. Ако всички входове на енкодера са във високо състояние, изходът е и висок логически сигнал, който задвижва всички транзистори в състояние ON, така че всички входовете към BCD към 7 сегментен декодер са в ниско логическо състояние. Декодерът BCD до 7 сегмента просто действа като инвертор и по този начин дава висок логически сигнал във целия си изход и по този начин най-високото ниво от 9 се показва на дисплея.