Számos otthonban és más közterületen talajvizet használnak, amelyet villamos motorral vezérelt vízszivattyúkkal pumpálnak fel a felső tartályokhoz. A szivattyúk vezérlése gyakran szükséges a vízpazarlás elkerülése érdekében.
1. Vegye fel a kapcsolatot a vízszint-szabályozóval
Itt egy egyszerű áramkör a Vízszivattyúk vezérléséhez. Amikor a vízszint a fejtartály fölött meghaladja az előírt szintet, a szivattyú automatikusan kikapcsol és leállítja a szivattyúzási folyamatot, megakadályozva ezzel a víz túlfolyását. Relé segítségével megszakítja a vízszivattyú áramellátását.
Az áramkör felépítése a következő összetevők felhasználásával történik:
- CMOS IC CD4001 : Ez egy sokoldalú 14 tűs IC, amely 4 NOR kaput tartalmaz. Minden NOR kapun két bemenet és egy kimenet van. Így az IC-nek 8 bemeneti és 4 kimeneti csapja van, egy Vcc tű (pozitív feszültségellátásra csatlakozik) és egy Vss (negatív tápra csatlakozik). Alapvető jellemzői: - Maximális tápfeszültség: 15V, Minimális tápfeszültség: 3V, Maximális működési sebesség: 4MHz. Használható hanggenerátorokban, fémdetektorokban stb.
- BC547 tranzisztor : Ez egy NPN bipoláris csomópontú tranzisztor, amelyet főleg erősítésre és kapcsolásra használnak. Jellemzői közé tartozik a 800-as maximális áramerősítés. Erősítőként CE-konfigurációban használják.
- Akkumulátor : Az áramellátáshoz 9 V DC tápfeszültséget biztosítanak egy akkumulátoron keresztül.
Az áramkör egy CMOS IC 4001/4011 CD CD-t használ a relé meghajtására. Az 1. bemeneti kapu a szonda csatlakoztatására szolgál a vízszint detektálására. Az egyik szonda csatlakozik az IC 1. kapujához, a másik szonda a földhöz. Amikor az IC 1 kapujához csatlakoztatott A szonda lebeg, akkor az 1 kapu bemenete magas marad, és a 4 kimeneti tű magasra megy, és a relé meghajtó tranzisztora vezet. A relé aktiválódik. A vízszivattyú tápellátása a relé közös és NO érintkezőin keresztül csatlakozik, így a relé bekapcsolásakor a vízszivattyú működik. A LED a relé működését jelzi. Amikor a vízszint emelkedik és kapcsolatba kerül az A és B szondákkal, az IC kimenete alacsonyra fordul, és a relé áramtalanít, hogy leállítsa a szivattyúzást.
Kezdetben, amikor A és B nincs csatlakoztatva, vagyis alacsony a vízszint, az IC bemeneti tűje logikailag magas, és a NOR kapu igazságtáblázata szerint a pin3 kimenete logikailag alacsony lesz. Mivel a pin3 rövidre van zárva az 5. és 6. érintkezőre, ezért a másik NOR kapuhoz bemenet logikai alacsony jel lesz. Ez logikusan magas jelet ad a megfelelő 4 kimeneti tűnek. Amikor az áram az ellenálláson át a tranzisztor alapjáig áramlik, az vezetni kezd, és zárt kapcsolóként működik. A tranzisztor kollektorához csatlakoztatott relé feszültség alá kerül, és a NO érintkezők bekapcsolódnak a közös érintkezőbe, és a vízszivattyú áramellátást kap a hálózatról, és elkezd dolgozni.
Amikor a tartályban emelkedik a vízszint, úgy, hogy az A és B szondák vízen keresztül csatlakoznak, áram áramlik rajtuk keresztül (mivel a víz vezető), és az 1 és 2 csapok A és B keresztül csatlakoznak az akkumulátor negatív tápellátásához .
A kimeneti pin3 tehát logikai magas szinten azt eredményezi, hogy a másik NOR kapu bemeneti csapjai logikai magas szinten vannak, és így a megfelelő kimeneti pin4 logikai alacsony szinten van. A tranzisztor megszakad az előfeszítő áram hiánya miatt, és a relé ennek megfelelően áramellátást kap, és az áramellátás a víztartály levágják.
két. Érintés nélküli vízszint-szabályozó
A fent tárgyalt technikán kívül lehet egy másik módja is a tartály vízszintjének az ultrahangos technikával történő érzékelésével történő szabályozására. Az előző módszerrel ellentétben ez nem igényel semmit érintkezés a víztartállyal .
A rendszer a következő részekből áll
- Szabályozott egyenáramú tápegység a váltakozó áramú tápfeszültség szabályozott egyenfeszültséggé alakításához hídirányító és szűrők segítségével.
- Ultrahangos modul, amely ultrahangos adóból és vevőből áll a tartály vízszintjének érzékelésére.
- Mikrokontroller, amely vezérlő egységként működik.
- Tranzisztor és egy MOSFET egység, amely a kapcsoló egységet alkotja
- Relé a szivattyú áramának vezérléséhez
- A szivattyú, amely a terhelés
Vízszint-szabályozó blokkvázlata
Az ultrahangos érzékelő érzékeli a tartály vízszintjét azáltal, hogy ultrahangos jeleket továbbít a tartály felé. A tartályban lévő víz visszaveri az ultrahangos jeleket, amelyeket a vevő fogad. A kapott ultrahangos vagy hangjel átalakul elektromos jelimpulzusokká, amelyeket a mikrovezérlőre vezetnek. Ezek az impulzusok a tartály vízszintjét jelzik. Mivel a vízszint bizonyos szint alá csökken, az ultrahangos modul az elektromos jelen keresztül jelzést ad, és a mikrovezérlő ennek megfelelően kikapcsolja a tranzisztort, ami viszont a MOSFET bekapcsolását eredményezi, ennek megfelelően a relé feszültség alá kerül és a szivattyú bekapcsolva. Abban az esetben, ha a vízszint meghaladja a küszöbszintet, a mikrokontroller ennek megfelelően kikapcsolja a relét a tranzisztoron és a MOSFET elrendezésen keresztül, hogy kikapcsolja a szivattyút.
3. Digitális vízszint-mutató
Ezt a rendszert csak arra használják, hogy érzékeljék a tartály vízszintjét, és az eredményeket egy 7 szegmenses kijelzőn jelenítsék meg.
Itt egy vezetőkábel párhuzamos elrendezéséből álló áramkört helyeznek a tartályba. Ezek a vezetékek bemenetként szolgálnak a Prioritás kódolóhoz, amely a bemeneti leolvasások alapján BCD kimenetet generál. A Priority Encoder egy sor tranzisztort vezet, amelyek viszont bemenetet adnak a BCD-hez 7 szegmenses dekóderhez, amely a BCD jelet használja a 7 szegmenses LED-kijelző meghajtására.
Intelligens felsővíztartály-vízszintjelző
Amikor a bemeneti egységet a víztartályba helyezik, az áram átfolyik a vízbe merített vezetéken, és ennek megfelelően a megfelelő számú bemenet nagy logikai állapotban van. Az Encoder megkapja ezt a bemenetet, és a bemenetek prioritási szintje alapján egy digitális kimeneti kódot ad, amely megfelel a legmagasabb prioritású bemenetnek.
Tehát, ha az összes vezetéken áram folyik, vagyis a tartály megtelt, a kimeneti kód meg fog felelni a legmagasabb szintnek. Itt a bemeneti egység vagy a skála 10 szintre oszlik 0-tól 9-ig. Ha az összes kódoló bemenete magas állapotban van, a kimenet szintén magas logikai jel, amely az összes tranzisztort ON állapotba tereli, így az összes a BCD bemenetei a 7 szegmens dekóderéhez alacsony logikai állapotban vannak. A BCD-7 szegmensű dekóder egyszerűen inverterként működik, így minden kimenetében magas logikai jelet ad, és így a 9-es legmagasabb szint jelenik meg a kijelzőn.
