Wasserstandsanzeige im Tank. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Indikatoren, Detektoren

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Das vorgeschlagene Gerät dient zur Fernmessung des Flüssigkeits- (Wasser-) Füllstands in einem Tank, beispielsweise einer Wasserpumpe. Die Schaltung regelt bis zu 4 Zwischenpegelwerte. Im Grunde genommen flüssig. möglicherweise nicht leitfähig. In diesem Fall werden Reed-Schalter als Sensoren verwendet. Für Wasser können Sie Reed-Schalter verwenden. und Kontaktsensoren (Stifte) aus Edelstahl.

Wasser (leitende Flüssigkeit), das den Tank füllt, verbindet die Elektroden abwechselnd mit einem gemeinsamen Draht, an den die unterste Elektrode angeschlossen ist.

Beim Einsatz von Reed-Schaltern befinden sich im Inneren des Tanks Schwimmer, an denen Magnete befestigt sind. Mit steigendem Flüssigkeitsspiegel steigen die Schwimmer samt Magneten an und die Reed-Schalter öffnen nacheinander.

Die Schaltung ist physikalisch in zwei Teile unterteilt: Sender und Empfänger. Zur Datenübertragung dient eine bis zu 10 km lange Zweidrahtleitung. Der Sender nutzt die Pulsweitenmodulation (PWM) des Signals. Dadurch ist das Gerät betriebsbereit, wenn sich die Parameter der Verbindungsleitung in einem weiten Bereich ändern und erfordert keine ständige Anpassung. Das Blockschaltbild des Geräts ist in Abb. 1 dargestellt.

Sender (Abb. 2).

(zum Vergrößern klicken)

Die Taktimpulse kommen vom Netzwerk. Dazu wird einer Standard-Netzstromversorgung eine Diode hinzugefügt (mit der Anode an die Diodenbrücke und die Kathode an den Glättungskondensator angeschlossen). Der Timer DA1 wird verwendet, um die Steilheit der Taktimpulsflanken zu erhöhen und das Rauschen zu erhöhen Immunität der Synchronisation (vom Timer erzeugte Impulse werden dem Eingang des zweistufigen Frequenzteilers DD2 zugeführt. DD1. Von den Teilerausgängen werden Impulse an die Adresseingänge des Multiplexers D2 gesendet und zyklisch die Eingänge Y03 verbunden... Y0 DD3 mit seinem Ausgang Y. Die Multiplexer-Eingänge sind mit Sensoren verbunden.

Der Block der Reed-Sensoren wird nach dem Schema in Abb. 3 hergestellt

Somit wird jedem der 4 Sensoren die gleiche Zeit zur Abfrage gegeben, d.h. Die Daten (Spannungspegel) werden in diesen Momenten an den Ausgang DD3 (Abb. 2) und dann an den invertierenden Eingang des Komparators DA2 weitergeleitet. Der zweite Eingang des Komparators (nicht invertierend) ist mit einem variablen Widerstand R7 verbunden. Der Komparator vergleicht die Spannungspegel an den Eingängen und prüft, ob die Spannung am invertierenden Eingang geringer wird (der Sensor ist durch Wasser oder den Reed-Schalter kurzgeschlossen). ist aktiviert). Am DA2-Ausgang erscheint ein High-Pegel. Über den Widerstand R7 kann die Empfindlichkeit abhängig von Feuchtigkeit, Isolationswiderstand und Wasser eingestellt werden. Bei Verwendung von Reedschaltern wird der R7-Motor etwa in der Mitte eingebaut. Prinzipiell. In diesem Fall kann R7 durch zwei Widerstände mit demselben Widerstandswert (5,1...18 kOhm) ersetzt werden.

Vom Ausgang des Komparators geht das Signal in die Verbindungsleitung. Der gemeinsame Draht ist die „-“-Stromversorgung. Da der Komparatorausgang einen offenen Kollektor hat, ist ein Pull-up-Widerstand R8 erforderlich. Um nicht mit Taktimpulsen aus dem Netzwerk zu „interagieren“, kann der Timer DA1 in den Selbstoszillatormodus geschaltet werden.

Der Anschlussplan für DA1 ist in diesem Fall in Abb. 4 dargestellt.

Empfänger (Abb. 5).

(zum Vergrößern klicken)

Am Empfängereingang befindet sich ein Teiler R1-R2, der die Störfestigkeit des Gerätes erhöht. Der Eingangsschalter am Transistor VT1 invertiert das Eingangssignal. Signale mit einem Pegel unter 4...5 V werden ignoriert. Die zweite Stufe an VT2 invertiert das Signal erneut. Anschließend wird das Signal mithilfe der Elemente R5–C1 an einen Pulsweiten-Zeit-Spannungs-Wandler gesendet. Diese Kapazität ist in 6...10 s vollständig aufgeladen.

Die Leistung wird durch die Füllgeschwindigkeit des Tanks bestimmt. Auf dem DA1-Chip ist ein 4-Level-Komparator montiert. Die Schaltpegel werden durch die Widerstände R6 eingestellt. R10 Von den Ausgängen der Komparatoren wird die Steuerspannung den Basen der Schlüsseltransistoren VT3 ..VT6 zugeführt. die die Anzeige-LEDs schalten. Die Widerstände R15.. R18 im Kollektorkreis sind für einen Strom von 15 mA bei einer Versorgungsspannung von 12 V ausgelegt. Dieser Strom ist für ultrahelle LEDs völlig ausreichend. Die LEDs werden gemeinsame Anoden haben, sie werden mit dem „+“ verbunden " Stromversorgung.

Um die Pumpe automatisch zu steuern, habe ich ein Analogon eines Abschaltthyristors an den Transistoren VT7...VT10 verwendet. Eingang X7 ist mit Ausgang (ХЗ...Х6) verbunden. der entsprechende Pegel, bei dem der „Thyristor“ eingeschaltet werden muss (wenn „0“ am gewünschten Ausgang erscheint), und Eingang X8 – auf den Pegel, bei dem er ausgeschaltet werden muss (mit „G“ am Ausgang). "). Ein Pumpenstarter kann an den Ausgang X14 (Stromschaltung - nicht mehr als 300 mA) oder ein Relais und seine Kontakte - an einen leistungsstarken Starter - angeschlossen werden.

Die Stromversorgung für Empfänger und Sender erfolgt lokal (6.15 V). Die Empfängerstromaufnahme beträgt 10...80 mA, die Senderstromaufnahme 7...30 mA.

Beim Einrichten des Senders werden alle Sensoreingänge mit Nullpotential beaufschlagt (Simulation eines vollen Tanks). Der Ausgang des Senders sollte einen Pegel nahe der Versorgungsspannung haben. Durch den Anschluss eines Sensors an Minus (der Rest liegt in der Luft) überwachen sie das Vorhandensein eines Viertels der Versorgungsspannung am Senderausgang.

Einstellung Beim Empfänger kommt es darauf an, die Widerstände R6...R10 auszuwählen, die die Ansprechpegel festlegen. Beim Setup werden die Widerstände R6 und R10 durch variable Widerstände von 1...3,3 kOhm ersetzt. Der Widerstand R6 sorgt für eine stabile Beleuchtung aller 4 LEDs bei vollem Tank, R10 für eine stabile Beleuchtung einer LED, wenn ein Sensor mit Minus kurzgeschlossen ist.

Autor: V. Khvostik, v. Tsaredarovka, Region Charkiw.

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