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.
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). 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). 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 "О" 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.
При перепечатке данного материала ссылка на сайт transistor.3dn.ru ОБЯЗАТЕЛЬНА! | 
17.05.2024 Пятница
Главная
Каталог схем
Регистрация
Вход
Привет, Гость
Меню сайта
10 популярных схем
Статистика
