Автоматические водяные насосы: принцип работы и значение

Главное преимущество этой схемы автоматического контроллера уровня водяного насоса в том, что она автоматически контролирует водяной насос без вмешательства пользователя. Сердце этой схемы драйвера насоса — микросхема NE 555; здесь мы манипулировали триггером внутри таймера 555 IC.

Автоматические водяные насосы имеют похожую конструкцию на обычный насос, но с несколькими модификациями и аксессуарами. Ее дизайн состоит из двух датчиков уровня воды, один прикреплен к верху, а другой к низу. Операция этой схемы почти похожа на бистабильный мультивибраторный тип автоматического водяного насоса.

Как работают автоматические регуляторы уровня водяного насоса?

Мы знаем свойство таймера 555 IC, то есть его выходная мощность ВЫСОКАЯ, когда напряжение на втором выводе (выводе триггера) меньше 1/3 Vcc. Мы также можем сбросить IC, приложив низкое напряжение к четвертому выводу (выводу сброса).

В этой конструкции 3 линии погружены в водяной бак. Давайте определим два уровня воды — нижний (low) и верхний (upper). Один из проводов или зондов от Vcc. Зонд от нижнего уровня подключен к выводу триггера 555 IC. Так напряжение на втором выводе Vcc, когда оно покрыто водой.

Когда уровень воды падает, второй вывод отключается (неповрежден) от воды, то есть напряжение на выводе триггера падает ниже Vcc. Тогда выходная мощность 555 становится высокой. Выход 555 подается на транзистор BC548, который заряжает катушку реле и включает сборку водяного насоса.

Когда уровень воды поднимается, верхний зонд покрывается водой и транзистор включается. Его коллекторное напряжение достигает Vce (sat) = 0,2.

Низкое напряжение на выводе 4 сбрасывает IC. Так выход 555 становится 0В. Следовательно, насос остановится автоматически. Для простой демонстрации этого дизайна вы можете использовать двигатель постоянного тока непосредственно на выходе 555 вместо реле.

Для практической реализации вам нужно использовать реле. Рейтинг реле выбирается в зависимости от нагрузки (двигателя). Реле 32А лучше всего подходит для бытовых применений.

Это схема автоматического управления водяным насосом, которая контролирует двигатель водяного насоса. Насос запускается автоматически, когда вода в верхнем резервуаре (OHT) падает ниже нижнего предела. Также он выключается, когда бак полон.

Построена вокруг только одной микросхемы NAND-элемента (CD4011), схема простая, компактная и экономичная. Она работает от 12 В постоянного тока и потребляет очень мало энергии. Схема может быть разделена на две части: схему драйвера и схему индикатора.

Схема драйвера автоматического водяного насоса

Рассмотрите два референтных зонда «A» и «B» внутри бака, где «A» — зонд нижнего предела, а «B» — зонд верхнего предела. 12 В постоянного тока подается на зонд C, который ограничивает минимальное количество воды, всегда поддерживаемое в баке.

Нижний предел «A» подключен к базе транзистора T1 (BC547), чей коллектор подключен к источнику 12В, а эмиттер подключен к RL1. Реле RL1 подключено к выводу 13 NAND-элемента N3.

Аналогично, зонд верхнего предела «B» подключен к базе транзистора T2 (BC547), коллектор которого подключен к источнику 12В, а эмиттер подключен к выводам 1 и 2 NAND-элемента N1 и земле через резистор R3.

Выходной вывод 4 NAND-элемента N2 подключен к выводу 12 NAND-элемента N3. Выход N3 подключен к входному выводу 6 N2 и базе транзистора T3 через резистор R4. Двигатель контролируется реле RL2, подключенным к эмиттеру транзистора T3.

Принцип работы схемы автоматического водяного насоса

Если резервуар заполнен ниже зонда A, транзисторы T1 и T2 непроводящие, и выход N3 становится высоким. Это высокое выходное питание питает реле RL2, которое приводит двигатель в действие и начинает накачивать воду в бак.

Когда бак полон выше зонда A, но ниже зонда B, вода внутри бака обеспечивает базовое напряжение для управления T1, и RL1 заряжается для поддержания вывода 13 элемента N3 высоким. Однако вода внутри бака не поставляет базовое напряжение T2, поэтому он непроводящий, и логика, построенная вокруг NAND-элементов N1 и N2, выдает низкое напряжение на вывод 12 элемента N3. Чистый эффект в том, что эффективность N3 остается высокой, и двигатель продолжает накачивать воду в бак.

Когда бак полон до зонда B, вода внутри бака продолжает поставлять базовое напряжение транзистору T1 и реле RL1 заряжается для установки вывода 13 элемента N3 в высокое. В то же время вода в баке также обеспечивает базовое напряжение для управления транзистором T2, и логика, построенная вокруг NAND-элементов N1 и N2, отправляет высокое на вывод 12 элемента N3.

Чистый эффект в том, что выход на выводе 11 N3 падает и двигатель останавливает накачку воды в бак. Так если вы хотите механизм автоматического управления водяным насосом, это способ сделать это быстро и легко.