水位インジケーターは、タンク内のさまざまな水位を示す電子回路です。これは、水位の上昇または下降が、水タンク内のさまざまな深さで段階的に配置されたそれぞれの水センサーと接触したときに発生します。
この投稿では、トランジスタ、CMOS NOTゲート、およびいくつかのLEDを使用して単純な水位インジケータ回路を作成する2つの興味深い方法について説明します。記事の後半では、リレーを使用して回路をアップグレードする方法についても説明します。
回路の目的
このブログには本質的に説明する多くの投稿があります 水位コントローラー タンクがいっぱいになったときに関連するモーターポンプを切り替えるという特定の意図を持った回路。
ただし、自動シャットオフ機能ではなく、タンク内のさまざまなレベルの水を表示するだけでよい人もいます。
モーターのスイッチオフは手動で実行することが好ましく、これは彼らによってより信頼性が高く安全であると考えられています。
ワイヤレス水位インジケーターについては、参照することができます この記事
1)トランジスタの使用
蒸留されていない水は、ある程度の抵抗はありますが、電気を通すことがわかっています。抵抗は、水の純度レベルに応じて、100Kから500Kの範囲になります。この特性は、トランジスタのオン/オフを切り替えるために効果的に使用できます。
この水の特性を利用して、それぞれのトランジスタベースに取り付けられたセンサー間で水位が上下するときに、一連のBJTのベースを順番に切り替えます。
このための簡単な回路を以下に視覚化できます。
ビデオイラスト
アイデアは可能な限りシンプルです。供給のプラス端子はタンクの最低レベルに浸されているのがわかります。そのため、最低レベルでも水がこのプラスに接触しています。それぞれのトランジスタのベースは、水がタンクを満たすときに、水位の上昇を通じて正の供給を関連するBJTベースに順次接続するように、水タンクの深さ全体に順次配置されます。
これが発生すると、トランジスタは1つずつバイアスされ始め、同じ順序でコレクタLEDを点灯します。水位が満水になると、すぐに最上部のBC547からブザーが鳴ります。
これは、ユーザーが水位を明確に把握するのに役立ちます。また、水がオーバーフローしたときにもわかります。
パーツリスト
すべての抵抗器は1/4ワット5%です
- 1K = 3 us
- 100オーム= 3個
- BC547 = 3 us
- ピエゾブザー= 1いいえ
- 赤色LED = 3個
2)CMOSNOTゲートの使用
提案された水位回路のアイデアは、表示のみに満足し、インジケーターの読み取り値およびタンク内の望ましい水位に従ってモーターのシャットダウン部分を手動で実行したい上記のタイプのリーダーに特に適しています。
- ここで紹介する回路は、目的のアプリケーション用に1つのIC 4049のみを使用して、構築が非常に簡単です。
- ご存知のように、ICには6つのNOTゲートがあり、これらのゲートは単純なインバーターです。つまり、入力ピンの電圧レベルを出力ピンの正反対のレベルに反転します。
- したがって、正が入力に適用されると、出力は即座に負を生成し、その逆も同様です。
- CMOSゲートの高い入力インピーダンスにより、非常に低い電流でも電位が適切に検出され、解釈されます。
- 考え方は単純で、アースまたは負の電圧(図のポイント0)はタンクの最下部に保持され、水が充填を開始すると最初にこのポイントに到達します。
- 水位が高くなると、その後、連続して上向きに配置されたNOTゲートの入力と接触します。
- タンクの底に配置された負の電圧は水を通って漏れ、ゲートの関連する入力と接触します。
- ゲートの後続の入力に適用されるこの負の電位は、反対の電圧の生成を意味します。つまり、出力での正の電位です。
- このように生成された正の電圧は、関連するLEDを点灯し、どのレベルのゲートのどの入力が上昇する水位と接触したかを示します。
- ポイント0から6の形の回路からのセンサーワイヤ端子は、センサー終端として取り付けられた真ちゅう製のネジ頭を備えたプラスチック製の非導電性スティック上に配置することができます。
- LED照明は、水位がタンク内の校正された位置に配置されているため、水位を直接示します(回路図を参照)。
ICのピン配置図
シミュレーション:説明した水位インジケーター回路の大まかなシミュレーションを以下に示します。水槽内のそれぞれのセンサーポイントに接触する水位の上昇に応じて、LEDが順番に点灯する様子を見ることができます
部品表。
- すべてのLED抵抗は470オームです。
- すべてのゲート入力抵抗は2M2です
- すべてのコンデンサは0.1ディスクセラミックです。
- すべてのゲートはCMOSNOTゲートです
- すべてのLEDは5mmの赤色、またはメーカーの好みに応じて赤色になります。
実用的なテスト済みプロトタイプ
上記の回路は、このブログの定期的かつ熱心な読者の1人であるE.RamaMurthy氏によって正常に構築およびテストされました。作成されたプロトタイプの次の写真は彼から送信されたものです。結果を詳しく調べてみましょう。
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