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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Наночастицы и лед превращают целлюлозу в проводник 08.07.2020 Электродвигатели и электронные устройства генерируют электромагнитные поля, колебания которых вызывают паразитные наводки в других электронных механизмах, работающих рядом. Чтобы экранировать электромагнитные колебания, устройства со всех сторон покрывают оболочками из проводящих материалов. Чаще всего экранирующие кожухи делают из металлических тонких листов или фольг - довольно тяжелых и негибких материалов. Группа исследователей во главе с Чжихуэй Цзеном и Густавом Нистремом из компании Empa разработала комбинированный материал на основе целлюлозного аэрогеля, по экранирующий свойствам не уступающий металлу, но намного превосходящим его по характеристикам механическим. Целлюлоза - легкий пористый материал, в который можно добавлять любые наночастицы. Затем, экспериментируя со структурой полученной композиции, можно придавать ей требуемые физические свойства. Ученые из Empa взяли наночастицы серебра, а поры нужных размеров и пространственной конфигурации создали, разлив аэрогель в специальные формы. Охладив материал и позволив расширяющимся кристалликам льда создать оптимальную структуру, исследователи поймали электромагнитные поля в пористую "ловушку". Внутри пор волны многократно отражались и нейтрализовали внешние поля. Плотность полученного материала составила около 1,7 миллиграмма на кубический сантиметр. Композит из аэрогеля и серебряных нанонитей обеспечил защиту от электромагнитного излучения в диапазоне частот от 8 до 12 гигагерц. Разработчики заявили, что эффект экранирования сохраняется даже после тысячи сгибаний и разгибаний аэрогеля. Степень поглощение паразитных полей при этом зависит лишь от количества нанопроволок из серебра и пористости аэрогеля, которая легко регулируется на этапе вымерзания. Чтобы сделать материал еще легче, серебро можно заменить карбидом титана.

Другие интересные новости:

▪ Ультралегкий ноутбук Fujitsu UH-X/H1

▪ Гренландия катастрофически теряет лед

▪ Вода может иметь несколько жидких состояний

▪ Монитор Philips 284E5QHAD

▪ Новая геотермальная технология Fervo Energy

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Большая энциклопедия для детей и взрослых. Подборка статей

▪ статья Жена Цезаря должна быть выше подозрений. Крылатое выражение

▪ статья Какие частицы могут подниматься от ядра Солнца до его поверхности миллион лет? Подробный ответ

▪ статья Погрузка древесины челюстными погрузчиками. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Микроконтроллерный измеритель емкости конденсаторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Массовая выпайка деталей любой сложности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026