水位控制電路圖水位控制器原理

1、水位控制電路圖水位控制器原理1.本電路能自動(dòng)控制水泵電動(dòng)機(jī)，當(dāng)水箱中的水低于下限水位時(shí)，電動(dòng)機(jī)自動(dòng)接通電源而工作；當(dāng) 水灌滿水箱時(shí)，電動(dòng)機(jī)自動(dòng)斷開(kāi)電源。該控制電路只用一只四組雙輸入與非門集成電路（CD4011），因而控制電路簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊而經(jīng)濟(jì)。供電電路采用12V直流電源，功耗非常小?？刂破麟娐啡鐖D1所示。指示器電路如圖 2所示。R7.1K -VWm-fvgFTO.1KRltJ.K -rvW- fU 1 IK -VAAr-_3 T7-BC54?3A*水值1/2水炫卜二_U4水位LED3O + 12V1/2水也R121K54rR5 LED2LED 4水粗中的水空發(fā)丸的LED栽離水位LEI )1

2、J ED2 丄EDS 丄 EEM、LEDG3/1水位LEDLLED2.LED3J.EJM"2水位LEDlXnM.LED31"水位LED1XED2ft低水位LED1圖1是控制器電路圖，在水箱中有兩只檢測(cè)探頭"A"和"B",其中"A"是下限水位探頭，"B"是上限 水位探頭，1 2V直流電源接到探頭"C'，它是水箱中儲(chǔ)存水的最低水位。下限水位探頭"A"連接到晶體管T1（BC547）的基極，其集電極連到12V電源，發(fā)射極連到繼電器RL1， 繼電器RL l接入與非門N

3、3第013腳。同樣，上限水位探頭"B'接到晶體管T2的基極（BC547），其集 電極連到12V電源，發(fā)射極經(jīng)電阻R3接地，并接入與非門N1第、腳，與非門N2的輸出第腳和 與非門N3的第012腳相連，N3第腳輸出端接到N2第腳輸入端，并經(jīng)電阻R4與晶體管T3的基極 相連，與晶體管T3發(fā)射極相連的繼電器RL2用來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) M當(dāng)水箱向水位在探頭A以下，晶體管T1與T2均不導(dǎo)通，N 3輸出高電平，晶體管T3導(dǎo)通，使繼 電器RL2有電流通過(guò)而動(dòng)作，因而電動(dòng)機(jī)工作，開(kāi)始將水抽入水箱。當(dāng)水箱的水位在探頭A以上、探頭B以下時(shí)，水箱中的水給晶體管T1提供了基極電壓，使T1導(dǎo)通，繼電器RLl得

4、電吸合N3第01 3腳 為高電平，由于晶體管T2并無(wú)基極電壓，而處于截止?fàn)顟B(tài)，N 1第、腳輸入為低電平，第腳輸 出則為高電平，而N2第腳輸入端仍為高電平，因而 N2第腳輸出則為低電平，最終 N3第11腳輸 出為高電平，電動(dòng)機(jī)繼續(xù)將水抽入水箱。當(dāng)水箱的水位超過(guò)上限水位B時(shí)，晶體管T1仍得到基極電壓， 繼電器RLl吸合。N3第013腳仍為高電平，同時(shí)，水箱中的水也給晶體管T2提供基極電壓使其導(dǎo)通， N第、腳輸入端為高電平，第腳輸出端為低電平，N2第腳輸出端為高電平，N 3第011腳第終輸出低電平，使T3截止，電動(dòng)機(jī)停止抽水。若水位下降低于探頭B但高于探頭A,水箱中的水依然供給晶體管T1的基極電壓，

5、繼電器RLl繼 續(xù)吸合，使N3第01 3腳仍為高電平，但晶體管T2不導(dǎo)通，N1第、腳輸入端為低電平，其第腳 輸出端為高電平，N2第腳為低電平，則N2第腳輸出為高電平，最終N3第011腳輸出端繼續(xù)保持 低電平，電動(dòng)機(jī)仍停止工作。若水位降到探頭 A以下，晶體管T1與T2均不導(dǎo)通，與非門N3輸出高電 平，驅(qū)動(dòng)繼電器RL2，電動(dòng)機(jī)又開(kāi)始將水抽入水箱。圖 2 為指示器監(jiān)控器電路圖，共有五個(gè)發(fā)光二極管，如果發(fā)光二極管全部亮，表示水箱中的水 已充滿。12V電源送到水箱底部的水中，晶體管（T3T7）只要得到基極電壓，就會(huì)導(dǎo)通并點(diǎn)亮相應(yīng)的 發(fā)光二極管（LED5LEDl）。當(dāng)水箱中的水到達(dá)最低水位 C時(shí)，晶體管T

6、7導(dǎo)通，L ED點(diǎn)亮；當(dāng)水位上升 到水箱的1/4時(shí)，晶體管T6導(dǎo)通，LEDl與LED2點(diǎn)亮；當(dāng)水位升到水箱的一半時(shí)，晶體管 T5導(dǎo)通， 則LED、LED2和LED3點(diǎn)亮；當(dāng)水位升到水箱的 3/4時(shí)，晶體管T4導(dǎo)通，則LEDLED4均點(diǎn)亮；當(dāng) 水箱的水充滿，晶體管T3導(dǎo)通，五個(gè)發(fā)光二極管全亮。因此從發(fā)光二極管點(diǎn)亮的狀態(tài)，就能知道水箱 中的水位發(fā)光二極管與水箱中的水位對(duì)應(yīng)關(guān)系如附表所示。發(fā)光二極管應(yīng)安裝在容易監(jiān)視的位置。改變探頭A和B的高度可調(diào)節(jié)水位，但應(yīng)注意調(diào)整螺絲 A、B和C,其它水位探頭之間必須絕緣， 從而避免短路。2.本文所示的電路圖1是控制高架游泳池的簡(jiǎn)單便量方案。電路非常簡(jiǎn)單并且非常容

7、易制造。圖1中的SW1 （通常閉合）和SW2 （通常開(kāi)路）是密封的PVC管中的微型舌簧開(kāi)關(guān)。 管的兩端做成防水的，用防水密封膠密封它們。S>vpr*rtwvlcr wbi科J TKcrmporr SWrl、Si»e* |w«Wt 州軸叭PWF>r?VDC1個(gè)磁鐵安裝在可以浮在水面的熱孔隙薄片上。磁鐵可隨水面上下移動(dòng)并可驅(qū)動(dòng)舌簧開(kāi)關(guān)。當(dāng)水 池完全放空時(shí)磁鐵安置在制動(dòng)器上（如圖1所示），而SW2閉合。1 2V電源通過(guò)SW和SW2連接到RL繼電器的線圈上。繼電器被激勵(lì)，而且經(jīng)繼電器的1個(gè)公共端連接VAC到水泵的電機(jī)。當(dāng)水泵開(kāi)始注水到游泳池時(shí)，磁鐵隨著水面向上移動(dòng)。當(dāng)磁

8、鐵離開(kāi)支座時(shí)，SW2開(kāi)路，但電源通過(guò)繼 電器RL的第2個(gè)公共端仍然連接到繼電器的線圈上。當(dāng)磁鐵到達(dá)SW時(shí)，它打開(kāi)SW開(kāi)關(guān)，而電源到達(dá) 繼電器線圈的第2條通路也斷開(kāi)。繼電器去除激勵(lì)，關(guān)斷水泵。當(dāng)從水池排水時(shí)，SW1再次閉合，但電源 不能到達(dá)繼電器線圈。水進(jìn)一步排出，SW2閉合，而繼電器再次被激勵(lì)，從而再次開(kāi)啟水泵。此過(guò)程一次 又一次地重復(fù)。水泵不是連續(xù)運(yùn)行，而是間隔運(yùn)行。間隔時(shí)間依賴于舌簧開(kāi)關(guān)之間的距離，然而，手動(dòng)按瞬時(shí)開(kāi)關(guān)SW3可以開(kāi)啟水泵。RL是DPDT繼電器（1個(gè)極用于邏輯控制，1個(gè)極用于開(kāi)/關(guān)電機(jī)）線圈電壓為12Vdc,按點(diǎn)負(fù)荷依賴于負(fù) 哉。SW和SW為微型舌簧開(kāi)關(guān)。3.最簡(jiǎn)單的水位傳感

9、元件是采用兩個(gè)電極，當(dāng)水面淹沒(méi)電極時(shí)，利用不純凈水的導(dǎo)電性使電極之間導(dǎo)通，但導(dǎo)通 電阻值較大，約 50k Q,不能代替光敏電阻器直接驅(qū)動(dòng)如圖4所示的光控電路，需要靈敏更高的控制電路。水位自動(dòng)控制電路 如圖5所示。它是在圖4電路的基礎(chǔ)上，增加了一級(jí)前置放大管VT1，在其基極輸入很微弱的電流（10卩A）就可以使VT13皆飽和導(dǎo)通?？刂崎_(kāi)關(guān)S可以用大頭針做成兩個(gè)電極，當(dāng)其被水淹沒(méi)而導(dǎo)電時(shí)，小電動(dòng)機(jī)會(huì)自行運(yùn)轉(zhuǎn)。C1為旁路電容器，防止感應(yīng)交流電對(duì)控制電路的干擾。VT1選用低噪音、高增益的小功率NPN硅管9014。根據(jù)上述電路水位控制的功能，能否設(shè)計(jì)成一個(gè)感知下雨自動(dòng)關(guān)窗、自動(dòng)收晾曬衣服繩索的自動(dòng)控 制器

10、。下偏置水自動(dòng)控制電路 見(jiàn)圖6。圖中，將兩個(gè)電極改接在 VT1下偏置，R1仍為上偏置電阻器。當(dāng)杯內(nèi)水面低 于兩個(gè)電極時(shí)，相當(dāng)于偏置開(kāi)路，R1產(chǎn)生的偏置電流使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。當(dāng)水位上升到淹沒(méi)電極時(shí)，兩個(gè)電極之間被水導(dǎo)通，將R1產(chǎn)生的偏置電流旁路一部分，使VT13截止，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，與圖5控制效果恰好相反。4.此主題相關(guān)圖片如下-K°+12Va«=?2YT原理說(shuō)明匕當(dāng)水塔中無(wú)水時(shí)? VTk開(kāi)陽(yáng)無(wú)正向偏置電流，均截止。謫対高電平，ET2得到正 向偏置電流而導(dǎo)通，繼電器£哌亠 亠一一：一一亠二一亠一亠一一； 一直當(dāng)水位上升到£）點(diǎn)時(shí).VT1. TT3得到正向偏盍電流而導(dǎo)通，點(diǎn)電乎為低電平，此時(shí) ，VT2截Lb J釋放，抽水停止。b點(diǎn)轉(zhuǎn)為高電平，辺福通，這樣由于町弘均-點(diǎn)電平被鉗制在妁対W以下的低電平狀態(tài)下。當(dāng)水位降低到（中）以下時(shí)，VTL去正向偏置電流而