Daudzās mājās un citās sabiedriskās vietās tiek izmantots gruntsūdens, kas tiek iesūknēts līdz augšējām tvertnēm, izmantojot ūdens sūkņus, kurus vada elektromotori. Sūkņu vadība bieži ir nepieciešama, lai izvairītos no ūdens izšķiešanas.
1. Sazinieties ar ūdens līmeņa kontrolieri
Šeit vienkārša ķēde, lai kontrolētu ūdens sūkņus. Kad ūdens līmenis virs galvas tvertne pārsniedz nepieciešamo līmeni, sūknis automātiski izslēdzas un aptur sūknēšanas procesu, tādējādi novēršot pārmērīgu ūdens plūsmu. Tas izmanto releju, lai pārtrauktu ūdens sūkņa strāvas padevi.
Shēma tiek veidota, izmantojot šādus komponentus:
- CMOS IC CD4001 : Tas ir universāls 14 kontaktu IC, kurā ir 4 NOR vārti. Katram NOR vārtiem ir divas ieejas un viena izeja. Tādējādi IC ir 8 ieejas tapas un 4 izejas tapas, viena Vcc tapa (savienota ar pozitīvā sprieguma padevi) un viena Vss (savienota ar negatīvo padevi). Tās pamatīpašības ietver - Maksimālais barošanas spriegums: 15V, Minimālais barošanas spriegums: 3V, Maksimālais darbības ātrums: 4MHz. To var izmantot toņu ģeneratoros, metāla detektoros utt.
- Tranzistors BC547 : Tas ir NPN bipolāra savienojuma tranzistors, un to galvenokārt izmanto pastiprināšanas un komutācijas nolūkos. Tās funkcijas ietver maksimālo strāvas pieaugumu 800. To lieto CE konfigurācijā, ja to izmanto kā pastiprinātāju.
- Akumulators : 9V līdzstrāvas padeve tiek nodrošināta caur akumulatoru, lai ieslēgtu ķēdi.
Releja darbināšanai ķēde izmanto CMOS IC CD 4001/4011. Tās ieejas vārti 1 tiek izmantoti zondes savienošanai, lai noteiktu ūdens līmeni. Viena zonde ir savienota ar IC vārtiem 1, bet otra - ar zemi. Kad zonde A, kas savienota ar IC vārtiem 1, peld, vārtu 1 ieeja paliek augsta, un izejas tapa 4 iet augstu, un releja draivera tranzistors vada. Relejs tiks aktivizēts. Ūdens sūkņa strāvas padeve ir savienota caur releja kopējiem un NO kontaktiem tā, ka, kad relejs ieslēdzas, darbojas ūdens sūknis. LED norāda releja darbību. Kad ūdens līmenis paaugstinās un nonāk saskarē ar zondēm A un B, IC izeja kļūst zema, un relejs atslēdz enerģiju, lai apturētu sūknēšanu.
Sākotnēji, kad A un B nav savienoti, t.i., ūdens līmenis ir zems, IC ieejas spraudnis1 ir loģiski augsts un saskaņā ar NOR vārtu patiesības tabulu izeja pie pin3 būs ar zemu loģiku. Tā kā pin3 ir īssavienojums ar tapām 5 un 6, līdz ar to citu NOR vārtu ieeja būs loģiski zemi signāli. Tas dod loģiski augstu signālu attiecīgajai izejas tapai 4. Strāvai plūstot caur rezistoru uz tranzistora pamatni, tā sāk vadīt un darbojas kā slēgts slēdzis. Relejs, kas pievienots tranzistora kolektoram, tiek aktivizēts, un NO kontakti tiek savienoti ar kopējo kontaktu, un ūdens sūknis saņem strāvas padevi no tīkla un sāk darboties.
Tagad, kad ūdens līmenis paaugstinās tvertnē tā, ka zondes A un B ir savienotas caur ūdeni, caur tām plūst strāva (Tā kā ūdens ir vadītājs), un 1. un 2. tapas caur A un B ir savienotas ar akumulatora negatīvo padevi .
Tādējādi izejas pin3 ir loģiski augstā līmenī, izraisot citu NOR vārtu ieejas tapu loģisko augsto līmeni, un tādējādi atbilstošā izejas pin4 ir zemā loģiskā līmenī. Transistors tiek izslēgts novirzes strāvas trūkuma dēļ, un relejs attiecīgi tiek atvienots un strāvas padeve ūdens tvertne tiek nogriezts.
divi. Bezkontakta ūdens līmeņa kontrolieris
Bez iepriekš apspriestās tehnikas var būt vēl viens veids, kā kontrolēt ūdens līmeni tvertnē, to uztverot, izmantojot ultraskaņas tehniku. Atšķirībā no iepriekšējās metodes, tas nav nepieciešams kontakts ar ūdens tvertni .
Sistēma sastāv no šādām daļām
- Regulēta līdzstrāvas padeve, lai pārveidotu maiņstrāvu regulētā līdzstrāvas spriegumā, izmantojot tilta taisngriežus un filtrus.
- Ultraskaņas modulis, kas sastāv no ultraskaņas raidītāja un uztvērēja tvertnes ūdens līmeņa noteikšanai.
- Mikrokontrolleris, kas darbojas kā vadības bloks.
- Transistors un MOSFET vienība, kas veido komutācijas bloku
- Relejs, lai kontrolētu strāvas padevi sūknim
- Sūknis, kas ir slodze
Ūdens līmeņa kontroliera bloka diagramma
Ultraskaņas sensors uztver ūdens līmeni tvertnē, raidot ultraskaņas signālus tvertnes virzienā. Tvertnē esošais ūdens atspoguļo ultraskaņas signālus, kurus uztvērējs uztver. Saņemtais ultraskaņas vai skaņas signāls tiek pārveidots par elektriskā signāla impulsiem, kas tiek iedarbināti uz mikrokontrolleru. Šie impulsi apzīmē ūdens līmeni tvertnē. Kad ūdens līmenis pazeminās zem noteikta līmeņa, ultraskaņas modulis caur elektrisko signālu dod norādi, un mikrokontrolleris attiecīgi noved tranzistoru izslēgtā stāvoklī, kas savukārt izraisa MOSFET ieslēgšanos un attiecīgi releja spriegumu un sūkņa ieslēgšanu ieslēgts. Ja ūdens līmenis pārsniedz sliekšņa līmeni, mikrokontrolleris attiecīgi izslēdz releju caur tranzistoru un MOSFET, lai izslēgtu sūkni.
3. Digitāls ūdens līmeņa indikators
Šī sistēma tiek izmantota tikai, lai noteiktu ūdens līmeni tvertnē un rādījumus rādītu 7 segmentu displejā.
Šeit tvertnē tiek ievietota shēma, kas sastāv no vadošu vadu paralēlas vienošanās. Šie vadi kalpo kā ieeja Priority Encoder, kas ģenerē BCD izeju, pamatojoties uz ieejas rādījumiem. Prioritātes kodētājs darbina tranzistoru komplektu, kas savukārt nodrošina ievadi BCD 7 segmentu dekoderim, kurš izmanto BCD signālu, lai vadītu 7 segmentu LED displeju.
Inteliģents gaisa tvertnes ūdens līmeņa indikators
Ievades bloku ievietojot ūdens tvertnē, caur ūdenī iegremdētiem vadiem plūst strāva, un attiecīgi atbilstošais ieeju skaits ir ļoti loģiskā stāvoklī. Kodētājs saņem šo ieeju un, pamatojoties uz ieeju prioritātes līmeni, dod digitālo izejas kodu, kas atbilst ieejai ar visaugstāko prioritāti.
Tādējādi, ja strāva plūst caur visiem vadiem, t.i., tvertne ir pilna, izejas kods atbildīs augstākajam līmenim. Šeit ieejas vienība vai skala ir sadalīta 10 līmeņos no 0 līdz 9. Iekļaujiet visas kodētāja ievades augstā stāvoklī, izeja ir arī augsts loģiskais signāls, kas visus tranzistorus virza ON stāvoklī, lai visi ieejas BCD līdz 7 segmenta dekoderim ir zemā loģiskā stāvoklī. BCD līdz 7 segmenta dekoders vienkārši darbojas kā invertors un tādējādi visā izvadā dod augstu loģisko signālu, un tādējādi displejā tiek parādīts augstākais 9 līmenis.
