Указатель уровня воды в баке. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Индикаторы, детекторы

 Комментарии к статье

Предлагаемое устройство предназначено для дистанционного измерения уровня жидкости (воды) в баке, например, водокачки. Схема контролирует до 4 промежуточных значений уровней. Жидкость, в принципе. может быть и не токопроводящей. В этом случае в качестве датчиков используются герконы Для воды можно взять как герконы. так и контактные датчики (штырьки), выполненные из нержавеющей стали.

Вода (токопроводящая жидкость), заполняя бак, поочередно соединяет электроды с общим проводом, к которому подключен самый нижний электрод.

В случае применения герконов внутри бака располагаются поплавки, на которых закреплены магниты. При повышении уровня жидкости поплавки вместе с магнитами приподнимаются, и герконы поочередно размыкаются.

Схема физически разделена на две части передатчик и приемник. Для передачи данных используется двухпроводная линия длиной до 10 км. В передатчике применяется широтно-импульсная модуляция сигнала (ШИМ) Благодаря этому устройство работоспособно при изменении параметров соединительной линии в широких пределах и не требует постоянной подстройки. Структурная схема устройства приведена на рис.1.

Передатчик (рис.2).

(нажмите для увеличения)

Тактовые импульсы поступают от сети. Для этого в стандартный сетевой блок питания добавляется диод (включается анодом к диодному мосту, а катодом к сглаживающему конденсатору) Таймер DA1 служит для увеличения крутизны фронтов тактовых импульсов и повышения помехоустойчивости синхронизации, (формированные таймером импульсы поступают на вход 2-каскадного делителя частоты DD1. DD2. С выходов делителя импульсы подеются на адресные входы мультиплексора D03 и циклически подключают входы Y0...Y3 DD3 к его выходу Y. Входы мультиплексора подключаются к датчикам.

Блок герконовых датчиков выполнен по схеме на рис.3

Таким образом, каждому из 4 датчиков отведено одинаковое время на его опрос, т.е. данные (уровни напряжения) в эти моменты проходят на выход DD3 (рис.2) и далее на инвертирующий вход компаратора DA2. Второй вход компаратора (неинвертирующий) подключен к переменному резистору R7 Компаратор сравнивает уровни напряжения на входах, и, если напряжение на инвертирующем входе становится меньше (датчик замкнулся водой или сработал геркон). на выходе DA2 появляется высокий уровень. Резистором R7 можно регулировать чувствительность в зависимости от влажности, сопротивления изоляции и воды. При использовании герконов движок R7 устанавливается примерно посередине В принципе. R7 можно в этом случае заменить двумя резисторами одинакового сопротивления (5,1....18 кОм)

С выхода компаратора сигнал уходит в соединительную линию. Общим проводом является "-" питания. Так как выход компаратора имеет открытый коллектор, нужен "подтягивающий" резистор R8. Чтобы "не связываться" с тактовыми импульсами от сети, таймер DA1 можно перевести в автогенераторный режим.

Схема включения DA1 в этом случае показана на рис.4.

Приемник (рис.5).

(нажмите для увеличения)

На входе приемника стоит делитель R1-R2, повышающий помехозащищенность устройства. Входной ключ на транзисторе VT1 инвертирует входной сигнал Сигналы с уровнем ниже 4...5 В игнорируются. Второй каскад на VT2 еще раз инвертирует сигнал. Далее сигнал поступает на широтно-импульсный преобразователь время-напряжение на элементах R5-C1. Полная зарядка этой емкости происходит за время 6...10 с.

Быстродействие определяется скоростью наполнения бака. На микросхеме DA1 собран компаратор 4-х уровней. Уровни переключения задаются резисторами R6. R10 С выходов компараторов управляющее напряжение подается на базы ключевых транзисторов VT3 ..VT6. которые коммутируют светодиоды индикации. Резисторы R15.. R18 в цепи коллектора рассчитаны на ток 15 мА при питающем напряжении 12 В. Такой ток вполне достаточен для сверхъярких светодиодов Общими у светодиоде будут аноды, они подключаются к "+" питания.

Для автоматического управления насосом я использовал аналог запираемого тиристора на транзисторах VT7...VT10. Вход Х7 подключается к выходу (ХЗ...Х6). соответствующему уровню, при котором необходимо включать "тиристор" (при появлении "0" на желаемом выходе), а вход Х8 - к уровню, при котором требуется его выключать (при "Г на выходе). К выходу Х14 можно подключить пускатель насоса (ток коммутации - не более 300 мА) или реле, а его контакты - к мощному пускателю.

Питание приемника и передатчика - местное (6.15 В). Ток потребления приемника - 10.. 80 мА, передатчика - 7... 30 мА.

При настройке передатчика на все входы датчиков подают нулевой потенциал (имитация полного бака) На выходе передатчика должен быть уровень, близкий к напряжению питания. Подключив один датчик к минусу (остальные в воздухе), контролируют наличие на выходе передатчика четверти напряжения питания.

Настройка приемника сводится к подбору резисторов R6... R10, задающих уровни срабатывания. На время настройки резисторы R6 и R10 заменяются переменными сопротивлением 1...3,3 кОм. Резистором R6 добиваются устойчивого горения всех 4 светодиодов при полном баке, R10 - устойчивого горения 1 светодиода при одном датчике, замкнутом на минус.

Автор: В.Хвостик, с.Царедаровка Харьковской обл.

Смотрите другие статьи раздела Индикаторы, детекторы.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Новые эффективные аккумуляторы Hitachi для поездов 30.09.2024 Hitachi Rail, в сотрудничестве с рядом партнеров, начала работу над созданием нового поколения эффективных аккумуляторов для поездов, направленных на улучшение экологических показателей транспорта и снижение выбросов. Этот проект, реализуемый в рамках государственно-частного партнерства, призван усовершенствовать железнодорожную инфраструктуру и ускорить переход на более экологичные источники энергии. Основная цель проекта - разработка компактных и мощных литий-железо-фосфатных (LFP) аккумуляторов, которые будут на 40% меньше и на 22% эффективнее по плотности энергии по сравнению с предыдущими моделями. Эти усовершенствованные батареи смогут питать как пригородные, так и междугородные поезда, обеспечивая снижение общего веса транспортных средств и упрощая их эксплуатацию и обслуживание. Проект, стоимостью 1,4 миллиона евро, осуществляется при поддержке Innovate UK, Бирмингемского университета и компании DB ESG. DB ESG, в свою очередь, сосредоточится на разработке корпусов для аккумуляторов, которые будут соответствовать стандартам противопожарной безопасности и электрической интеграции. Бирмингемский университет проведет симуляцию маршрутов поездов, чтобы оптимизировать их использование и повысить эффективность работы батарей. Это особенно важно для неэлектрифицированных участков железных дорог, где планируется замена дизельных поездов на электрические. Эти новаторские разработки играют ключевую роль в стратегии декарбонизации железнодорожного транспорта в Великобритании. Использование аккумуляторов на участках без электрификации позволит снизить зависимость от дизельных двигателей и уменьшить вредные выбросы, что значительно улучшит экологическую ситуацию. Разработки также предполагают активное участие в цифровизации железнодорожного транспорта, что увеличит эффективность использования батарей и упростит управление их ресурсами. Новые технологии от Hitachi Rail могут открыть перспективы для экспорта британских инноваций в другие страны, помогая распространять экологически чистые транспортные решения по всему миру. Таким образом, данный проект станет важным шагом в переходе на более устойчивые методы железнодорожных перевозок, обеспечивая как улучшение экологии, так и увеличение экономической эффективности транспорта.

Другие интересные новости:

▪ Знание сюжета не портит удовольствия от чтения

▪ Тапочки с автопарковкой

▪ Электростимуляция мозга улучшает когнитивные способности

▪ DC/DC преобразователь TPS6284x от Texas Instruments

▪ Охлаждающийся материал на основе верблюжего меха

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей. Подборка статей

▪ статья Есть от чего в отчаянье прийти. Крылатое выражение

▪ статья Правда ли, что лучшее средство от депрессии - махнуть на нее рукой? Подробный ответ

▪ статья Определение высоты предмета по своему росту. Советы туристу

▪ статья Монтаж электропроводок в чердачных помещениях. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Качающийся волчок. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026