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1、水位控制电路图水位控制器原理1.本电路能自动控制水泵电动机，当水箱中的水低于下限水位时，电动机自动接通电源而工作；当水灌 满水箱时，电动机自动断开电源。该控制电路只用一只四组双输入与非门集成电路 （CD4011）,因而控 制电路简单，结构紧凑而经济。供电电路采用 12V直流电源，功耗非常小。控制器电路如图1所示。指示器电路如图2所示H7.ltVwVSr-VAA 眼怅l越水位阚低长fz第2水第中的永工发光的led最高水住LKl N , 1 4： D2,、LFTM, L 1%3/1水位LEDl、LEDS、LED3. LEW2水位LEDE LED2 .LED31/4水位LEDl, LEI圮量低水值一
2、LEDl图1是控制器电路图，在水箱中有两只检测探头A和B,其中A”是下限水位探头，B是上限水位 探头，12V直流电源接到探头C”,它是水箱中储存水的最低水位。下限水位探头A连接到晶体管T1(BC547)的基极，具集电极连到12V电源，发射极连到继电器 RL1, 继电器RL l接入与非门N3第。13脚。同样，上限水位探头B接到晶体管T2的基极(BC547),其集 电极连到12V电源，发射极经电阻R3接地，并接入与非门N1第、脚，与非门N2的输出第脚 和与非门N3的第。12脚相连，N3第脚输出端接到N2第脚输入端，并经电阻R4与晶体管T3的 基极相连，与晶体管T3发射极相连的继电器RL2用来驱动电
3、动机 研当水箱向水位在探头A以下，晶体管T1与T2均不导通，N3输出高电平，晶体管T3导通，使继电器 RL2有电流通过而动作，因而电动机工作，开始将水抽入水箱。当水箱的水位在探头 A以上、探头B 以下时，水箱中的水给晶体管T1提供了基极电压，使T1导通，继电器RLl得电吸合N3第。13脚为 高电平，由于晶体管T2并无基极电压，而处于截止状态，N1第、脚输入为低电平，第脚输出 则为高电平，而N2第脚输入端仍为高电平，因而N2第脚输出则为低电平，最终N3第11脚输出 为高电平，电动机继续将水抽入水箱。当水箱的水位超过上限水位B时，晶体管T1仍得到基极电压， 继电器RLl吸合。N3第。13脚仍为高电
4、平，同时，水箱中的水也给晶体管T2提供基极电压使其导通， Nl第、脚输入端为高电平，第脚输出端为低电平，N2第脚输出端为高电平，N3第。11脚第终输出低电平，使T3截止，电动机停止抽水。若水位下降低于探头B但高于探头A,水箱中的水依然供给晶体管 T1的基极电压，继电器RLl继续 吸合，使N3第。13脚仍为高电平，但晶体管T2不导通，N1第、脚输入端为低电平，其第脚 输出端为高电平，N2第脚为低电平，则N2第脚输出为高电平，最终 N3第。11脚输出端继续保 持低电平，电动机仍停止工作。若水位降到探头A以下，晶体管T1与T2均不导通，与非门N3输出高电平，驱动继电器RL2,电动机又开始将水抽入水箱
5、。图2为指示器/监控器电路图，共有五个发光二极管，如果发光二极管全部亮，表示水箱中的水已充 满。12V电源送到水箱底部的水中，晶体管(T3T7)只要得到基极电压，就会导通并点亮相应的发光 二极管(LED5LEDl)。当水箱中的水到达最低水位 C时，晶体管T7导通，LEDl点亮；当水位上升到 水箱的1/4时，晶体管T6导通，LEDl与LED2点亮；当水位升到水箱的一半时，晶体管 T5导通， 则LEDl、LED2和LED3点亮；当水位升到水箱的3/4时，晶体管T4导通，WJ LEDlLED4均点亮； 当水箱的水充满，晶体管T3导通，五个发光二极管全亮。因此从发光二极管点亮的状态，就能知道 水箱中的
6、水位发光二极管与水箱中的水位对应关系如附表所示。发光二极管应安装在容易监视的位置。改变探头A和B的高度可调节水位，但应注意调整螺丝 A、B和C,其它水位探头之间必须绝缘，从而避免短路。3.本文所示的电路图1是控制高架游泳池的简单便量方案。 电路非常简单并且非常容易制造。图1中的SW 1（通常闭合）和SW2（通常开路）是密封的PVCt中的微型舌簧开关。管的两端做成防水的，用防 水密封胶密封它们。图1自动水位控制电路1个磁铁安装在可以浮在水面的热孔隙薄片上。磁铁可随水面上下移动并可驱动舌簧开关。当水池完全放空时磁铁安置在制动器上（如图 1所示），而SW2闭合。12V电源通过SW1和SW2连接到RL
7、继电器的线圈上。继电器被激励，而且经继电器的1个公共端连接 VAC到水泵的电机。当水泵开始注水到游泳池时 ，磁铁随着水面向上移动。当磁铁离开支座时，SW2开路，但电源通过继电器 RL的第2个公 共端仍然连接到继电器的线圈上。当磁铁到达SW1时,它打开SW1开关,而电源到达继电器线圈的第2条通路也断开。继电器去除激励，关断水泵。当从水池排水时，SW1再次闭合，但电源不能到达继电器线圈。水进一步排出 ，SW2闭合, 而继电器再次被激励，从而再次开启水泵。此过程一次又一次地重复。水泵不是连续运行，而是间隔运行。间隔时间依赖于舌簧开关之间的距离，然而，手动按瞬时开关 SW3可以开启水泵。RL是DPDT
8、继电器（1个极用于逻辑控制,1个极用于开/关电机）线圈电压为 12Vdc,按点负荷依赖于负哉。SW1和SW2为微型舌簧开关。最简单的水位传感元件是采用两个电极，当水面淹没电极时，利用不纯净水的导电性使电极之间导通， 但导通电阻值较大，约50kQ,不能代替光敏电阻器直接驱动如图 4所示的光控电路，需要灵敏更高 的控制电路。水位自动控制电路 如图5所示。它是在图4电路的基础上，增加了一级前置放大管 VT1,在其 基极输入很微弱的电流（10pA）就可以使VT13皆饱和导通。控制开关S可以用大头针做成两个电 极，当其被水淹没而导电时，小电动机会自行运转。C1为旁路电容器，防止感应交流电对控制电路的干扰
9、。VT1选用低噪音、高增益的小功率 NPW管9014。根据上述电路水位控制的功能，能否设计 成一个感知下雨自动关窗、自动收晾晒衣服绳索的自动控制器。下偏置水自动控制电路 见图6。图中，将两个电极改接在VT1下偏置，R1仍为上偏置电阻器。 当杯内水面低于两个电极时，相当于下偏置开路，R1产生的偏置电流使电动机起动。当水位上升到淹没电极时，两个电极之间被水导通，将 R1产生的偏置电流旁路一部分，使 VT13截止，电动机停 转，与图5控制效果恰好相反。4.电港 均截止。4点为高电平，叮2得到正S.M：口 1L I , E 也流而米塔中蠹塞矗了焉导同时,飞点即低电平的r噂&点时，VT1?寸M得到正向偏 _篇亶电曲而导遹1调电羊为长苞平，此时1契释游布水停电匕点转为高电平；VT耨通，这样由千WT3、GTW明通，使& 电平被钳制在约 IV以下陆;电平:惨下“壬隹骸周（中）以下时，TU失去正向偏置电流而截止，但由于诵被叮3, vm钳为胜低 飞态，牙虎宿然处于截止状态，J保持在懒状态，停止抽水状态不变。水位降假到下以下时，7口、失去正向偏置电流而截止，3点电平转为高电平，VI2 氤J酸合抽水口重新开始新一轮的输汽 产佳于MYrg