Απλά κυκλώματα ένδειξης στάθμης νερού (με εικόνες)

Ένας δείκτης στάθμης νερού είναι ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα που δείχνει τα διάφορα επίπεδα νερού μέσα σε μια δεξαμενή. Αυτό συμβαίνει όταν η στάθμη του νερού αυξάνεται ή πέφτει σε επαφή με τους αντίστοιχους αισθητήρες νερού που είναι τοποθετημένοι σταδιακά μέσα στη δεξαμενή νερού σε διαφορετικά βάθη.

Σε αυτήν την ανάρτηση συζητάμε 2 ενδιαφέροντες τρόπους για να φτιάξετε απλά κυκλώματα ένδειξης στάθμης νερού χρησιμοποιώντας τρανζίστορ, CMOS NOT Gates και μερικά LED, η τελευταία ενότητα των άρθρων συζητά επίσης πώς να αναβαθμίσετε το κύκλωμα με ένα ρελέ.

Στόχος κυκλώματος

Υπάρχουν πολλές δημοσιεύσεις σε αυτό το blog που ουσιαστικά εξηγούν ελεγκτής στάθμης νερού κυκλώματα, με τις συγκεκριμένες προθέσεις να αλλάξετε τη σχετική αντλία κινητήρα όταν γεμίσει η δεξαμενή

Ωστόσο, υπάρχουν άνθρωποι που απαιτούν απλώς μια ένδειξη των διαφορετικών επιπέδων νερού στη δεξαμενή αντί να διαθέτουν αυτόματη εγκατάσταση απενεργοποίησης.

Η απενεργοποίηση του κινητήρα προτιμάται να πραγματοποιείται χειροκίνητα, κάτι που θεωρείται πιο αξιόπιστο και ασφαλές από αυτούς.

Για μια ένδειξη ασύρματης στάθμης νερού μπορείτε να ανατρέξετε στο Αυτό το άρθρο

1) Χρήση τρανζίστορ

Γνωρίζουμε ότι το απεσταγμένο νερό τροφοδοτεί ηλεκτρισμό, αν και με κάποια αντίσταση. Η αντίσταση μπορεί να είναι οπουδήποτε από 100K έως 500K, ανάλογα με το επίπεδο καθαρότητας του νερού. Αυτή η ιδιότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά για την ενεργοποίηση / απενεργοποίηση τρανζίστορ.

Χρησιμοποιούμε αυτό το χαρακτηριστικό του νερού για εναλλαγή της βάσης μιας σειράς BJTs καθώς η στάθμη του νερού ανεβαίνει και κατεβαίνει κατά μήκος των αισθητήρων που είναι συνδεδεμένοι με τις αντίστοιχες βάσεις τρανζίστορ.

Ένα απλό κύκλωμα για αυτό μπορεί να απεικονιστεί παρακάτω:

Εικονογράφηση βίντεο

Η ιδέα είναι τόσο απλή όσο μπορεί. Το θετικό τερματικό της παροχής μπορεί να φανεί βυθισμένο στο χαμηλότερο επίπεδο της δεξαμενής, έτσι ώστε το νερό να έρχεται σε επαφή με αυτό το θετικό ακόμη και στο χαμηλότερο επίπεδο. Οι βάσεις των αντίστοιχων τρανζίστορ διατάσσονται διαδοχικά κατά μήκος του βάθους της δεξαμενής νερού, έτσι ώστε όταν το νερό γεμίζει τη δεξαμενή, συνδέει διαδοχικά τη θετική παροχή με τις σχετικές βάσεις BJT μέσω της αυξανόμενης στάθμης νερού.

Όταν συμβαίνει αυτό, τα τρανζίστορ αρχίζουν να προκαλούν πόλωση ένα προς ένα, φωτίζοντας τα LED συλλέκτη με την ίδια σειρά. Όταν το νερό φτάσει σε πλήρη στάθμη, ο βομβητής ακούγεται αμέσως από το ανώτατο BC547.

Αυτό βοηθά το χρήστη να πάρει μια σαφή ιδέα για τη στάθμη του νερού και επίσης όταν το νερό έχει φτάσει στο επίπεδο υπερχείλισης.

Λίστα ανταλλακτικών

Όλες οι αντιστάσεις είναι 1/4 watt 5%

• 1K = 3 εμάς
• 100 Ohm = 3 αριθ
• BC547 = 3 εμάς
• Piezo Buzzer = 1 αρ
• ΚΟΚΚΙΝΕΣ LED = 3 αριθ

2) Χρήση του CMOS NOT Gates

Η προτεινόμενη ιδέα κυκλώματος στάθμης νερού ταιριάζει ειδικά για τον παραπάνω τύπο αναγνωστών που είναι ικανοποιημένοι μόνο με τις ενδείξεις και θέλουν να κάνουν το τμήμα κλεισίματος του κινητήρα χειροκίνητα σύμφωνα με τις ενδείξεις του δείκτη και σύμφωνα με τις επιθυμητές στάθμες νερού στη δεξαμενή .

1. Το κύκλωμα που παρουσιάζεται εδώ είναι και πάλι εξαιρετικά απλό στην κατασκευή, που περιλαμβάνει μόνο ένα IC 4049 για τις προβλεπόμενες εφαρμογές.
2. Το IC, όπως όλοι γνωρίζουμε, έχουν έξι πύλες NOT, αυτές οι πύλες είναι απλοί μετατροπείς, που σημαίνει ότι θα αντιστρέψουν οποιοδήποτε επίπεδο τάσης στους ακροδέκτες εισόδου τους στο ακριβώς αντίθετο επίπεδο στον πείρο εξόδου τους.
3. Έτσι, εάν εφαρμοστεί ένα θετικό στην είσοδο, η έξοδος θα παράγει αμέσως ένα αρνητικό και το αντίστροφο.
4. Η υψηλή αντίσταση εισόδου των πυλών CMOS διασφαλίζει ότι το δυναμικό ακόμη και με πολύ χαμηλά ρεύματα ανιχνεύεται και ερμηνεύεται κατάλληλα από αυτά.
5. Η ιδέα είναι απλή, η γείωση ή η αρνητική τάση (σημείο 0 στο σχήμα) διατηρείται στο κάτω μέρος της δεξαμενής, έτσι ώστε το νερό να φτάσει σε αυτό το σημείο πρώτα όταν αρχίσει να γεμίζει.
6. Καθώς η στάθμη του νερού πηγαίνει ψηλότερα, έρχεται στη συνέχεια σε επαφή με τις εισόδους των πυλών NOT που είναι διατεταγμένες σειριακά προς τα πάνω.
7. Η αρνητική τάση που βρίσκεται στο κάτω μέρος της δεξαμενής διαρρέει μέσω του νερού και έρχεται σε επαφή με τις σχετικές εισόδους των πυλών.
8. Αυτό το αρνητικό δυναμικό που εφαρμόζεται στις επόμενες εισόδους των πυλών σημαίνει παραγωγή αντίθετης τάσης, που είναι θετικό δυναμικό στις εξόδους τους, αυτό ακριβώς συμβαίνει.
9. Η θετική τάση που δημιουργείται ανάβει τα αντίστοιχα LED, υποδεικνύοντας ποια είσοδος της πύλης σε ποιο επίπεδο έχει έρθει σε επαφή με την ανερχόμενη στάθμη νερού.
10. Οι ακροδέκτες καλωδίου αισθητήρα από το κύκλωμα με τη μορφή των σημείων 0 έως 6 μπορούν να διατάσσονται πάνω σε ένα μη αγώγιμο ραβδί κατασκευασμένο από πλαστικό με βιδωτές κεφαλές ορείχαλκου προσαρμοσμένες ως τερματισμός αισθητήρα.
11. Οι φωτεινές ενδείξεις LED δίνουν άμεση ένδειξη της στάθμης του νερού, καθώς αυτές τοποθετούνται με βαθμονομημένες θέσεις στη δεξαμενή (βλ. Διάγραμμα κυκλώματος)

Το διάγραμμα καρφιτσώματος του IC

Προσομοίωση: Παρακάτω παρουσιάζεται μια πρόχειρη προσομοίωση του κυκλώματος δείκτη στάθμης νερού. Μπορούμε να δούμε πώς τα LED ανάβουν διαδοχικά ως απόκριση στην αυξανόμενη στάθμη νερού που έρχεται σε επαφή με τα αντίστοιχα σημεία αισθητήρα μέσα στη δεξαμενή νερού

Λίστα εξαρτημάτων.

• Όλες οι αντιστάσεις LED είναι 470 Ohms,
• Όλες οι αντιστάσεις εισόδου πύλης είναι 2M2
• Όλοι οι πυκνωτές είναι 0,1 δίσκος κεραμικοί.
• Όλες οι πύλες είναι CMOS NOT Gates
• Όλες οι λυχνίες LED είναι κόκκινες 5mm, ή όπως προτιμάται από τον κατασκευαστή.

Πρακτικό Δοκιμασμένο Πρωτότυπο

Το παραπάνω κύκλωμα κατασκευάστηκε και δοκιμάστηκε με επιτυχία από τον κ. E.Rama Murthy, ο οποίος είναι ένας από τους τακτικούς και αφοσιωμένους αναγνώστες αυτού του ιστολογίου. Οι ακόλουθες εικόνες του ενσωματωμένου πρωτοτύπου εστάλη από αυτόν, ας διερευνήσουμε τα αποτελέσματα προσεκτικά.