Проект автоматического контроллера водяного насоса

Вот схема for автоматического контроллера водяного насоса, который управляет работой двигателя водяного насоса. Двигатель автоматически включается, когда уровень воды в верхнем баке (OHT) падает ниже установленного порога, и выключается, когда бак заполняется.

В этой простой, компактной и экономичной конструкции используется микросхема с одним вентилем NAND (CD4011), которая работает от источника питания 12 В постоянного тока с минимальным энергопотреблением.

Схему можно разделить на два основных раздела:

<ол>

Схема контроллера

Цепь индикатора

Схема автоматического контроллера водяного насоса

Возьмем два эталонных зонда «А» и «Б», расположенные внутри резервуара. Датчик «A» представляет нижний уровень воды, датчик while «B» представляет верхний уровень воды. Источник питания постоянного тока 12 В подключен к датчику C, который определяет минимальный уровень воды, который всегда должен поддерживаться в резервуаре.

Зонд нижнего уровня «А» подключен к базе транзистора Т1 (BC547), его коллектор подключен к источнику питания 12 В, а его эмиттер подключен к реле RL1. Реле RL1 также подключен к контакту 13 Вентили NAND N3.

Аналогично щуп верхнего уровня «В» подключается к базе транзистора Т2 (BC547). Коллектор Т2 подключен к источнику питания 12 В, эмиттер while подключен к обоим выводам 1 и 2 логического элемента И-НЕ N1 и заземлен через резистор R3.

Выходной контакт 4 логического элемента И-НЕ N2 подключен к контакту 12 логического элемента И-НЕ N3.

Выход N3 подключен к входному выводу 6 N2 и базе транзистора T3 через резистор R4.

Реле RL2, подключенное к эмиттеру транзистора Т3, используется для управления двигателем.

Работа схемы

Если резервуар заполнен ниже датчика A, транзисторы T1 и T2 не проводят ток, и на выходе N3 появляется высокий уровень. Этот высокий выходной сигнал подает питание на реле RL2, которое приводит в действие двигатель, и он начинает закачивать воду в резервуар.

Когда резервуар заполняется выше датчика A, но ниже датчика B, вода внутри резервуара обеспечивает базовое напряжение для управления транзистором T1, а реле RL1 подает питание, подавая на вывод 13 затвора N3 высокий уровень.

Однако вода внутри резервуара не подает базовое напряжение на транзистор T2, поэтому он не проводит ток, и логика, построенная на вентилях N1 и N2 И-НЕ, выводит низкий уровень на вывод 12 вентиля N3. Конечным результатом является то, что производительность N3 остается высокой, а двигатель продолжает перекачивать воду в резервуар.

Когда резервуар наполняется до уровня датчика B, вода внутри резервуара по-прежнему подает базовое напряжение на транзистор T1, и реле RL1 подает питание, подавая на вывод 13 затвора N3 высокий уровень.

В то же время вода внутри резервуара также обеспечивает базовое напряжение для управления транзистором T2, а логика, построенная на вентилях N1 и N2 И-НЕ, выводит высокий уровень на контакт 12 вентиля N3. Конечным результатом является то, что выходной сигнал на контакте 11 N3 становится низким, и двигатель перестает закачивать воду в резервуар.

Когда уровень воды падает ниже датчика B, но выше датчика A, вода внутри резервуара по-прежнему подает базовое напряжение на транзистор T1, а реле RL1 остается под напряжением, обеспечивая высокий уровень на контакте 13 затвора N3.

Однако транзистор Т2 не проводит ток, и логика, построенная на вентилях И-НЕ N1 и N2, выдает высокий уровень на вывод 12 разъема N3. В результате выходной сигнал N3 остается низким, а двигатель остается остановленным.

Когда уровень воды падает ниже датчика A, оба транзистора T1 и T2 не проводят ток. Логический элемент И-НЕ N3 подает высокий выходной сигнал на реле RL2, и двигатель перезапускает закачку воды в резервуар.

Цепь индикатора автоматического водяного насоса

Рис. 2 показана схема индикатора/мониторинга. Он состоит из пяти светодиодов, которые светятся и указывают уровень воды в верхнем баке. Поскольку на воду в основании резервуара подается питание 12 В, транзисторы T3–T7 получают базовое напряжение и проводят ток, чтобы зажечь светодиоды (от светодиода 5 до светодиода 1).

Когда уровень воды в резервуаре достигает минимума на уровне C, транзистор Т7 проводит ток и светодиод 1 светится.

Когда уровень воды поднимается до одной четверти резервуара, транзистор T6 проводит ток и светодиоды LED1 и LED2 светятся.

Когда уровень воды поднимается до половины резервуара, транзистор T5 работает и светодиоды LED1, LED2 и LED3 светятся.

Когда уровень воды поднимается до трех четвертей резервуара, транзистор Т4 пропускает свечение светодиода LED1 через светодиод LED4.

Когда резервуар полон, транзистор Т3 проводит ток и все пять светодиодов светятся. Итак, по светящимся светодиодам можно узнать уровень воды в баке (см. таблицу). Светодиоды можно устанавливать в любом месте for для простоты контроля.

Примечание:

Пользователь может регулировать уровень, до которого необходимо заливать воду в резервуар, регулируя высоту датчиков A и B. Подставка и регулировочные винты должны быть изолированы во избежание короткого замыкания.

Вопросы безопасности

<ул>

Электрическая изоляция.Убедитесь, что все электрические компоненты, особенно датчики и реле, надлежащим образом изолированы, чтобы предотвратить попадание воды на проводку. Для повышения долговечности используйте водонепроницаемые покрытия for датчиков.

Правильное заземление. Всегда проверяйте, что система правильно заземлена, чтобы избежать риска поражения электрическим током и обеспечить безопасность пользователя.

Безопасность источника питания. При использовании источника питания постоянного тока напряжением 12 В или выше дважды проверьте все соединения, чтобы предотвратить короткое замыкание. Рассмотрите возможность установки предохранителя, чтобы обеспечить дополнительную защиту от проблем с электричеством.

Избегайте контакта воды с электрическим током. Чтобы защитить цепь от воздействия воды, используйте герметичный водонепроницаемый корпус for для всех компонентов управления.

Связанные Проекты контроллеров уровня воды

Все еще ищете проекты for? Ознакомьтесь с 50 лучшими мини-проектами

от Electronics For You.

---

Эта статья была впервые опубликована 3 октября 2004 г. и обновлена в январе 2026 г.