V mnogih domovih in na drugih javnih mestih se uporablja podtalnica, ki se z vodnimi črpalkami, ki jih krmilijo z električnimi motorji, črpa v nadzemne rezervoarje. Krmiljenje črpalk je pogosto nujno, da se prepreči izguba vode.
1. Obrnite se na regulator nivoja vode
Tu je preprost krog za nadzor vodnih črpalk. Ko je nivo vode v nad rezervoarjem za glavo preseže zahtevano raven, se črpalka samodejno izklopi in ustavi postopek črpanja ter tako prepreči pretok vode. Z relejem prekine napajanje vodne črpalke.
Vezje se gradi z uporabo naslednjih komponent:
- IC CMOS CD4001 : Je vsestranski 14-polni IC, ki vsebuje 4 NOR vrata. Vsaka vrata NOR imajo dva vhoda in en izhod. Tako ima IC 8 vhodnih zatičev in 4 izhodne zatiče, en Vcc zatič (priključen na pozitivno napetost) in en Vss (priključen na negativno napajanje). Njegove osnovne značilnosti vključujejo - Največja napajalna napetost: 15V, Najmanjša napajalna napetost: 3V, Največja hitrost delovanja: 4MHz. Uporablja se lahko v tonskih generatorjih, detektorjih kovin itd.
- Tranzistor BC547 : Je NPN bipolarni križni tranzistor in se uporablja predvsem za ojačevanje in preklapljanje. Njegove značilnosti vključujejo največji trenutni dobiček 800. Uporablja se v CE konfiguraciji, kadar se uporablja kot ojačevalnik.
- Baterija : Za napajanje vezja se prek akumulatorja napaja enosmerni tok 9V.
Vezje uporablja CMOS IC CD 4001/4011 za pogon releja. Njegova vhodna vrata 1 se uporabljajo za povezavo sonde za zaznavanje nivoja vode. Ena sonda je priključena na vrata 1 IC, druga pa na tla. Ko sonda A, priključena na vrata 1 IC, plava, ostane vhod vrat 1 visok, izhodni zatič 4 gre visoko in tranzistor relejskega gonilnika vodi. Rele se bo aktiviral. Napajanje vodne črpalke je povezano preko skupnega in NO kontaktov releja, tako da ob vklopu releja deluje vodna črpalka. LED prikazuje delovanje releja. Ko se nivo vode dvigne in pride v stik s sondama A in B, izhod IC postane nizek in rele se izključi, da ustavi črpanje.
Sprva, ko A in B nista povezana, tj. Nivo vode je nizek, je vhodni zatič 1 IC na logični visoki vrednosti in v skladu s tabelo resnic NOR vrat bo izhod na pin3 na logično nizki ravni. Ker je pin3 kratkostičen na nožici 5 in 6, bodo zato vhodi v druga vrata NOR logično nizki signali. To daje logično visok signal ustreznemu izhodnemu zatiču 4. Ko tok teče skozi upor na dno tranzistorja, začne prevoditi in deluje kot zaprto stikalo. Rele, priključen na zbiralnik tranzistorja, se napaja, kontakti NO pa se priključijo na skupni kontakt in vodna črpalka dobi napajanje iz omrežja in začne delovati.
Zdaj, ko se nivo vode v rezervoarju dvigne tako, da sta sondi A in B povezani z vodo, tok teče skozi njih (Ker je voda prevodnik) in zatiča 1 in 2 sta prek A in B povezana z negativnim napajanjem akumulatorja .
Izhodni zatič3 je tako na logični visoki ravni, zaradi česar so vhodni zatiči drugih vrat NOR na logični visoki ravni, zato je ustrezni izhodni zatič 4 na logično nizki ravni. Tranzistor se prekine zaradi pomanjkanja pristranskosti in rele se ustrezno odklopi in napajanje rezervoar za vodo se odreže.
dva. Brezkontaktni regulator nivoja vode
Poleg zgoraj obravnavane tehnike lahko obstaja še en način za nadzor nivoja vode v rezervoarju, tako da ga zaznamo z ultrazvočno tehniko. Za razliko od prejšnje metode ta ne zahteva nobenega stik z rezervoarjem za vodo .
Sistem je sestavljen iz naslednjih delov
- Regulirano enosmerno napajanje za pretvorbo izmeničnega napajanja v regulirano enosmerno napetost z uporabo mostovnih usmernikov in filtrov.
- Ultrazvočni modul, sestavljen iz ultrazvočnega oddajnika in sprejemnika za zaznavanje stanja vode v rezervoarju.
- Mikrokrmilnik, ki deluje kot krmilna enota.
- Tranzistor in enota MOSFET, ki tvorijo preklopno enoto
- Rele za nadzor dovoda toka na črpalko
- Črpalka, ki je obremenitev
Blok diagram regulatorja nivoja vode
Ultrazvočni senzor zazna nivo vode v rezervoarju s prenosom ultrazvočnih signalov proti rezervoarju. Voda v rezervoarju odbija ultrazvočne signale, ki jih sprejema sprejemnik. Prejeti ultrazvočni ali zvočni signal se pretvori v električne signalne impulze, ki se nanesejo na mikrokrmilnik. Ti impulzi označujejo nivo vode v rezervoarju. Ko se nivo vode zniža pod določeno raven, ultrazvočni modul prek električnega signala prikaže indikator in mikrokrmilnik ustrezno pripelje tranzistor v stanje izklopa, kar posledično povzroči vklop MOSFET-a, rele pa se napaja in črpalka je vklopljen. Če je nivo vode nad mejno vrednostjo, mikrokrmilnik ustrezno izklopi rele skozi tranzistor in razporeditev MOSFET, da izklopi črpalko.
3. Digitalni indikator nivoja vode
Ta sistem se uporablja samo za zaznavanje nivoja vode v rezervoarju in prikaz odčitkov na 7-segmentnem zaslonu.
Tu je v rezervoarju nameščena vezja, sestavljena iz vzporedne razporeditve prevodnih žic. Te žice služijo kot vhod za prednostni dajalnik, ki na podlagi odčitkov vhoda ustvari izhod BCD. Prednostni kodirnik poganja nabor tranzistorjev, ki nato vnesejo v BCD do 7-segmentnega dekodirnika, ki uporablja signal BCD za pogon 7-segmentnega LED zaslona.
Inteligentni indikator nivoja vode v rezervoarju
Ko je vhodna enota postavljena v rezervoar za vodo, tok teče skozi žice, potopljene v vodo, zato je ustrezno število vhodov v stanju visoke logike. Dajalnik sprejme ta vhod in na podlagi prioritete vhodov da digitalno izhodno kodo, ki ustreza vhodu z najvišjo prioriteto.
Če torej tok teče skozi vse žice, to je rezervoar poln, bo izhodna koda ustrezala najvišji ravni. Tu je vhodna enota ali tehtnica razdeljena na 10 stopenj od 0 do 9. Če so vsi vhodi dajalnika v visokem stanju, je izhod tudi visok logični signal, ki vse tranzistorje pripelje v stanje ON, tako da vhodi v BCD do 7-segmentnega dekoderja so v nizko logičnem stanju. Dekodirnik BCD do 7 segmentov preprosto deluje kot pretvornik in tako daje visok logični signal v celotnem izhodu, zato je na zaslonu prikazana najvišja stopnja 9.
