Wasserstandsregler

In vielen Haushalten und anderen öffentlichen Orten wird Grundwasser verwendet, das mit Wasserpumpen, die von Elektromotoren gesteuert werden, in Überwassertanks gepumpt wird. Die Steuerung der Pumpen ist häufig eine Notwendigkeit, um Wasserverschwendung zu vermeiden.

1. Wenden Sie sich an den Wasserstandsregler

Hier eine einfache Schaltung zur Steuerung der Wasserpumpen. Wenn der Wasserstand in der über Kopf Tank Überschreitet das erforderliche Niveau, schaltet sich die Pumpe automatisch aus und stoppt den Pumpvorgang, wodurch ein Überlaufen des Wassers verhindert wird. Über ein Relais wird die Stromversorgung der Wasserpumpe unterbrochen.

Die Schaltung besteht aus folgenden Komponenten:

• CMOS IC CD4001 : Es ist ein vielseitiger 14-Pin-IC, der 4 NOR-Gatter enthält. Jedes NOR-Gatter hat zwei Eingänge und einen Ausgang. Somit hat der IC 8 Eingangspins und 4 Ausgangspins, einen Vcc-Pin (verbunden mit positiver Spannungsversorgung) und einen Vss (verbunden mit negativer Versorgung). Zu den Grundfunktionen gehören: - Maximale Versorgungsspannung: 15 V, Minimale Versorgungsspannung: 3 V, Maximale Betriebsgeschwindigkeit: 4 MHz. Es kann in Tongeneratoren, Metalldetektoren usw. verwendet werden.
• Transistor BC547 : Es ist ein NPN-Bipolartransistor und wird hauptsächlich zu Verstärkungs- und Schaltzwecken verwendet. Zu seinen Merkmalen gehört eine maximale Stromverstärkung von 800. Sie wird in der CE-Konfiguration verwendet, wenn sie als Verstärker verwendet wird.
• Batterie : Eine Gleichstromversorgung von 9 V wird über eine Batterie bereitgestellt, um den Stromkreis einzuschalten.

Die Schaltung verwendet eine CMOS-IC-CD 4001/4011, um das Relais anzusteuern. Sein Eingangstor 1 dient zum Anschließen der Sonde zur Erfassung des Wasserstandes. Eine Sonde ist mit dem Gate 1 des IC und die andere Sonde mit Masse verbunden. Wenn die mit dem Gate 1 des IC verbundene Sonde A schwebend ist, bleibt der Eingang des Gates 1 hoch und der Ausgangspin 4 geht hoch und der Relaistreibertransistor leitet. Das Relais wird aktiviert. Die Stromversorgung der Wasserpumpe wird über die gemeinsamen und die Schließerkontakte des Relais angeschlossen, sodass die Wasserpumpe beim Einschalten des Relais funktioniert. LED zeigt die Funktionsweise des Relais an. Wenn der Wasserstand steigt und die Sonden A und B berührt, wird der Ausgang des IC niedrig und das Relais schaltet ab, um das Pumpen zu stoppen.

Wenn anfänglich A und B nicht verbunden sind, d. H. Der Wasserstand niedrig ist, ist der Eingangspin1 des IC auf logisch hoch und gemäß der NOR-Gatter-Wahrheitstabelle ist der Ausgang an Pin3 auf logisch niedrig. Da Pin3 mit den Pins 5 und 6 kurzgeschlossen ist, ist der Eingang zu einem anderen NOR-Gatter ein logisch niedriges Signal. Dies gibt dem entsprechenden Ausgangspin 4 ein logisch hohes Signal. Wenn Strom durch den Widerstand zur Basis des Transistors fließt, beginnt er zu leiten und wirkt als geschlossener Schalter. Das an den Kollektor des Transistors angeschlossene Relais wird erregt und die Schließerkontakte werden an den gemeinsamen Kontakt angeschlossen, und die Wasserpumpe wird vom Netz mit Strom versorgt und beginnt zu arbeiten.

Wenn nun der Wasserstand im Tank so ansteigt, dass die Sonden A und B durch Wasser verbunden sind, fließt Strom durch sie (da Wasser ein Leiter ist) und die Stifte 1 und 2 sind über A und B mit der negativen Versorgung der Batterie verbunden .

Der Ausgangspin3 befindet sich somit auf einem logisch hohen Pegel, wodurch die Eingangspins des anderen NOR-Gatters auf einem logisch hohen Pegel liegen und somit der entsprechende Ausgangsstift 4 auf einem logisch niedrigen Pegel liegt. Der Transistor wird aufgrund fehlenden Vorspannungsstroms abgeschaltet und das Relais wird entsprechend abgeschaltet und die Stromversorgung zum Wassertank wird abgeschnitten.

zwei. Kontaktloser Wasserstandsregler

Abgesehen von der oben diskutierten Technik kann es eine andere Möglichkeit geben, den Wasserstand im Tank zu steuern, indem er mithilfe der Ultraschalltechnik erfasst wird. Im Gegensatz zur vorherigen Methode sind hierfür keine erforderlich Kontakt mit dem Wassertank .

Das System besteht aus folgenden Teilen

1. Eine geregelte Gleichstromversorgung zur Umwandlung der Wechselstromversorgung in geregelte Gleichspannung mithilfe von Brückengleichrichtern und Filtern.
2. Ein Ultraschallmodul, das aus einem Ultraschallsender und einem Empfänger besteht, um den Wasserstandszustand des Tanks zu erfassen.
3. Ein Mikrocontroller, der als Steuereinheit fungiert.
4. Ein Transistor und eine MOSFET-Einheit, die die Schalteinheit bilden
5. Ein Relais zur Steuerung der Stromzufuhr zur Pumpe
6. Eine Pumpe, die die Last ist

Blockschaltbild des Wasserstandsreglers

Der Ultraschallsensor erfasst den Wasserstand im Tank, indem er Ultraschallsignale zum Tank sendet. Das Wasser im Tank reflektiert die Ultraschallsignale, die vom Empfänger empfangen werden. Der empfangene Ultraschall oder das empfangene Tonsignal wird in elektrische Signalimpulse umgewandelt, die an den Mikrocontroller angelegt werden. Diese Impulse bezeichnen den Wasserstand im Tank. Wenn der Wasserstand unter einen bestimmten Wert abfällt, gibt das Ultraschallmodul eine Anzeige über das elektrische Signal aus und der Mikrocontroller treibt den Transistor entsprechend in den Ausschaltzustand, was wiederum dazu führt, dass der MOSFET eingeschaltet wird und das Relais entsprechend erregt wird und die Pumpe eingeschaltet ist eingeschaltet. Liegt der Wasserstand über dem Schwellenwert, schaltet der Mikrocontroller das Relais über die Transistor- und MOSFET-Anordnung entsprechend aus, um die Pumpe auszuschalten.

3. Eine digitale Wasserstandsanzeige

Dieses System wird nur verwendet, um den Wasserstand in einem Tank zu erfassen und den Messwert auf einer 7-Segment-Anzeige anzuzeigen.

Hier wird eine Leiterplatte in den Tank eingelegt, die aus einer parallelen Anordnung leitender Drähte besteht. Diese Drähte dienen als Eingang für den Prioritätsgeber, der basierend auf den Eingangswerten einen BCD-Ausgang erzeugt. Der Prioritätscodierer steuert einen Satz von Transistoren an, die wiederum dem BCD-Eingang einen 7-Segment-Decoder liefern, der das BCD-Signal verwendet, um die 7-Segment-LED-Anzeige anzusteuern.

Intelligente Überkopf-Tankwasserstandsanzeige

Wenn die Eingabeeinheit in den Wassertank eingesetzt wird, fließt Strom durch die in Wasser eingetauchten Drähte, und dementsprechend befindet sich die entsprechende Anzahl von Eingängen in einem hohen logischen Zustand. Der Encoder empfängt diesen Eingang und gibt basierend auf der Prioritätsstufe der Eingänge einen digitalen Ausgangscode aus, der dem Eingang mit der höchsten Priorität entspricht.

Wenn also Strom durch alle Drähte fließt, d. H. Der Tank voll ist, entspricht der Ausgangscode dem höchsten Füllstand. Hier ist die Eingabeeinheit oder die Skala in 10 Pegel von 0 bis 9 unterteilt. Wenn sich alle Eingänge des Encoders in einem hohen Zustand befinden, ist der Ausgang auch ein hohes Logiksignal, das alle Transistoren in den EIN-Zustand versetzt, so dass alle Die Eingänge des BCD-zu-7-Segment-Decoders befinden sich im niedrigen Logikzustand. Der BCD-zu-7-Segment-Decoder fungiert einfach als Wechselrichter und gibt somit in seinem gesamten Ausgang ein hohes Logiksignal aus, und somit wird der höchste Pegel von 9 auf dem Display angezeigt.