controlador de nivel de agua

En muchos hogares y otros lugares públicos se utiliza agua subterránea, que se bombea a depósitos superficiales mediante bombas de agua controladas por motores eléctricos. El control de la bomba es a menudo una necesidad para evitar el desperdicio de agua.

1. Póngase en contacto con el controlador de nivel de agua

Aquí hay un circuito simple para controlar las bombas de agua. Cuando el nivel de agua en el tanque superior excede el nivel requerido, la bomba se apaga automáticamente y detiene el proceso de bombeo, evitando así el desbordamiento de agua. Utiliza un relé para cortar la energía a la bomba de agua.

El circuito se construye utilizando los siguientes componentes:

  • Circuito integrado CMOS CD4001: Este es un IC de 14 pines de propósito general que contiene 4 puertas NOR. Cada puerta NOR tiene dos entradas y una salida. Entonces, el IC tiene 8 pines de entrada y 4 pines de salida, un pin Vcc (conectado a un suministro de voltaje positivo) y un Vss (conectado a un suministro negativo). Sus especificaciones básicas incluyen: voltaje de suministro máximo: 15 V, voltaje de suministro mínimo: 3 V, velocidad máxima de funcionamiento: 4 MHz. Se puede utilizar en generadores de tonos, detectores de metales, etc.
  • Transistor BC547: Es un transistor de unión bipolar NPN y se utiliza principalmente con fines de amplificación y conmutación. Sus características incluyen una ganancia de corriente máxima de 800. Se utiliza en la configuración CE cuando se utiliza como amplificador.
  • La batería: Una batería proporciona un suministro continuo de 9 V para alimentar el circuito.

Circuito controlador de nivel de agua

El circuito utiliza un CMOS IC CD 4001/4011 para impulsar el relé. Su puerta de entrada 1 se utiliza para conectar la sonda para detectar el nivel del agua. Una sonda está conectada a la puerta 1 del IC y la otra sonda a tierra. Cuando la sonda A conectada a la puerta 1 del IC está flotando, la entrada de la puerta 1 permanece alta y el pin de salida 4 se pone alto y el transistor del controlador de relé conduce. El relé se activará. La fuente de alimentación de la bomba de agua se conecta a través de los contactos comunes y NO del relé, de modo que cuando el relé se enciende, la bomba de agua está funcionando. El LED indica el funcionamiento del relé. Cuando el nivel del agua sube y hace contacto con las sondas A y B, la salida del IC baja y el relé se desactiva para dejar de bombear.

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Inicialmente, cuando A y B no están conectados, es decir, el nivel de agua es bajo, el pin 1 de entrada del IC tiene un nivel lógico alto y, de acuerdo con la tabla de verdad de la puerta NOR, la salida en el pin 3 será un nivel lógico bajo. Dado que el pin 3 está en cortocircuito con los pines 5 y 6, la entrada de la otra puerta NOR será una señal lógica baja. Esto da una señal lógica alta al pin de salida correspondiente 4. Cuando la corriente fluye a través de la resistencia a la base del transistor, comienza a conducir y actúa como un interruptor cerrado. El relé conectado al colector del transistor se energiza y los contactos NO se conectan al contacto común y la bomba de agua se alimenta de la red y comienza a funcionar.

Ahora, cuando sube el nivel del agua en el tanque, las sondas A y B se conectan a través del agua, la corriente fluye a través de ellas (ya que el agua es un conductor) y los pines 1 y 2 se conectan a través de A y B al suministro negativo de la batería. .

Por lo tanto, el pin de salida 3 tiene un nivel lógico alto, lo que hace que los pines de entrada de la otra puerta NOR tengan un nivel lógico alto y, por lo tanto, el pin de salida 4 correspondiente tenga un nivel lógico bajo. El transistor se corta debido a la falta de corriente de polarización y el relé se desactiva en consecuencia y se corta el suministro de energía al tanque de agua.

2. Controlador de nivel de agua sin contacto

Además de la técnica descrita anteriormente, puede haber otra forma de controlar el nivel de agua en el tanque detectándolo mediante la técnica ultrasónica. A diferencia del método anterior, este no requiere ningún contacto con el tanque de agua.

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El sistema consta de las siguientes partes

  1. Una fuente de alimentación de CC regulada para convertir la alimentación de CA en voltaje de CC regulado mediante puentes rectificadores y filtros.
  2. Un módulo ultrasónico que consta de un transmisor ultrasónico y un receptor para detectar el estado del nivel de agua del tanque.
  3. Un microcontrolador que actúa como una unidad de control.
  4. Un transistor y una unidad MOSFET que forma la unidad de conmutación
  5. Un relé para controlar la aplicación de corriente a la bomba.
  6. Una bomba que es la carga
Diagrama de bloques del controlador de nivel de agua
Diagrama de bloques del controlador de nivel de agua

El sensor ultrasónico detecta el nivel de agua en el tanque transmitiendo señales ultrasónicas al tanque. El agua en el tanque refleja las señales ultrasónicas, que son recibidas por el receptor. La señal ultrasónica o de sonido recibida se convierte en pulsos de señal eléctrica que se aplican al microcontrolador. Estos pulsos indican el nivel de agua en el tanque. Cuando el nivel del agua desciende por debajo de cierto nivel, el módulo ultrasónico da una indicación a través de la señal eléctrica y, en consecuencia, el microcontrolador lleva al transistor al estado de apagado, lo que a su vez hace que el MOSFET y, por lo tanto, el relé se energice y la bomba se encienda. . En caso de que el nivel del agua sea superior al nivel de umbral, el microcontrolador apaga el relé a través del transistor y el arreglo MOSFET, para apagar la bomba.

3. Un indicador de nivel de agua digital

Este sistema solo se usa para detectar el nivel de agua en un tanque y mostrar la lectura en una pantalla de 7 segmentos.

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Aquí, se coloca en el tanque una placa de circuito que consta de una disposición paralela de cables conductores. Estos cables sirven como entrada al codificador de prioridad que genera una salida BCD basada en las lecturas de entrada. El codificador de prioridad controla un conjunto de transistores que, a su vez, proporcionan entrada al decodificador BCD de 7 segmentos que utiliza la señal BCD para controlar la pantalla LED de 7 segmentos.

Indicador inteligente del nivel de agua del tanque superior
Indicador inteligente del nivel de agua del tanque superior

Cuando la unidad de entrada se coloca en el tanque de agua, la corriente fluye a través de los cables sumergidos en agua y, por lo tanto, el número correspondiente de entradas es lógico alto. El codificador recibe esta entrada y, dependiendo del nivel de prioridad de las entradas, da un código de salida digital correspondiente a la entrada de mayor prioridad.

Así, si la corriente circula por todos los hilos, es decir que el depósito está lleno; el código de salida corresponderá al nivel más alto. Aquí, la unidad de entrada o escala se divide en 10 niveles de 0 a 9. En caso de que todas las entradas del codificador sean altas, la salida también es una señal lógica alta que da como resultado que todos los transistores estén en estado ON, por lo que todas las entradas del 7- decodificador BCD de segmento son lógica baja. El decodificador BCD de 7 segmentos actúa simplemente como un inversor y, por lo tanto, proporciona una señal lógica alta en toda su salida y, por lo tanto, se muestra el nivel más alto de 9 en la pantalla.

Javired
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