En muchos hogares y otros lugares públicos, se utiliza agua subterránea, que se bombea a tanques elevados mediante bombas de agua controladas por motores eléctricos. El control de las bombas es a menudo una necesidad para evitar el desperdicio de agua.
1. Póngase en contacto con el controlador de nivel de agua
Aquí un circuito simple para controlar las bombas de agua. Cuando el nivel del agua en el tanque de cabeza excede el nivel requerido, la bomba se apaga automáticamente y detiene el proceso de bombeo evitando así el exceso de flujo de agua. Utiliza un relé para cortar el suministro de energía a la bomba de agua.
El circuito se construye utilizando los siguientes componentes:
- CMOS IC CD4001 : Es un circuito integrado versátil de 14 pines que contiene 4 puertas NOR. Cada puerta NOR tiene dos entradas y una salida. Por lo tanto, el IC tiene 8 pines de entrada y 4 pines de salida, un pin Vcc (conectado al suministro de voltaje positivo) y un Vss (conectado al suministro negativo). Sus características básicas incluyen - Voltaje de suministro máximo: 15V, Voltaje de suministro mínimo: 3V, Velocidad máxima de operación: 4MHz. Se puede utilizar en generadores de tonos, detectores de metales, etc.
- Transistor BC547 : Es un transistor de unión bipolar NPN y se utiliza principalmente para fines de amplificación y conmutación. Sus características incluyen una ganancia de corriente máxima de 800.Se usa en configuración CE cuando se usa como amplificador.
- Batería : Se proporciona una fuente de CC de 9 V a través de una batería para encender el circuito.
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 de IC está flotando, la entrada de la puerta 1 permanece alta y el pin de salida 4 pasa a 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 común y NO del relé para que cuando el relé se encienda, la bomba de agua funcione. LED indica el funcionamiento del relé. Cuando el nivel del agua sube y hace contacto con las sondas A y B, la salida de IC se vuelve baja y el relé se desenergiza para detener el bombeo.
Inicialmente, cuando A y B no están conectados, es decir, el nivel del agua es bajo, el pin1 de entrada del IC está en lógica alta y, de acuerdo con la tabla de verdad de la puerta NOR, la salida en el pin3 estará en lógica baja. Dado que el pin3 está en cortocircuito con los pines 5 y 6, la entrada a otra puerta NOR será señales lógicas bajas. Esto da una señal lógica alta al pin de salida correspondiente 4. A medida que 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 NA se conectan al contacto común y la bomba de agua recibe alimentación de la red y comienza a funcionar.
Ahora, cuando el nivel del agua sube en el tanque de tal manera que las sondas A y B están conectadas a través del agua, la corriente fluye a través de ellas (ya que el agua es un conductor) y los pines 1 y 2 están conectados a través de A y B al suministro negativo de la batería. .
El pin de salida 3 está, por lo tanto, en un nivel lógico alto, lo que hace que los pines de entrada de la otra puerta NOR estén en un nivel lógico alto y, por lo tanto, el pin de salida correspondiente 4 esté en un nivel lógico bajo. El transistor se corta debido a la falta de corriente de polarización y el relé se desenergiza correspondientemente y la fuente de alimentación al depósito de agua se corta.
2. Controlador de nivel de agua sin contacto
Aparte de la técnica discutida anteriormente, puede haber otra forma de controlar el nivel del agua en el tanque mediante la detección mediante la técnica ultrasónica. A diferencia del método anterior, esto no requiere ningún contacto con el tanque de agua .
El sistema consta de las siguientes partes
- Una fuente de alimentación de CC regulada para convertir la fuente de CA en voltaje de CC regulado mediante rectificadores de puente y filtros.
- Un módulo ultrasónico que consta de un transmisor ultrasónico y un receptor para detectar el estado del nivel de agua del tanque.
- Un microcontrolador que actúa como unidad de control.
- Un transistor y una unidad MOSFET que forman la unidad de conmutación
- Un relé para controlar la aplicación de corriente a la bomba.
- Una bomba que es la carga
Diagrama de bloques del controlador de nivel de agua
El sensor ultrasónico detecta el nivel de agua en el tanque transmitiendo señales ultrasónicas hacia el tanque. El agua del tanque refleja las señales ultrasónicas que recibe el receptor. La señal ultrasónica o sonora recibida se convierte en pulsos de señal eléctrica que se aplican al microcontrolador. Estos pulsos denotan el nivel de agua en el tanque. A medida que el nivel del agua disminuye por debajo de cierto nivel, el módulo ultrasónico da una indicación a través de la señal eléctrica y el microcontrolador en consecuencia impulsa el transistor a la condición de apagado, lo que a su vez hace que el MOSFET se encienda y, en consecuencia, el relé se energiza y la bomba se apaga. encendido. En caso de que el nivel del agua esté por encima del nivel de umbral, el microcontrolador apaga el relé a través del transistor y la disposición MOSFET, para apagar la bomba.
3. Un indicador de nivel de agua digital
Este sistema se usa solo para detectar el nivel de agua en un tanque y mostrar la lectura en una pantalla de 7 segmentos.
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 impulsa un conjunto de transistores que a su vez proporcionan entrada al decodificador de 7 segmentos BCD que utiliza la señal BCD para controlar la pantalla LED de 7 segmentos.
Indicador inteligente de 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, en consecuencia, el número correspondiente de entradas está en estado lógico alto. El codificador recibe esta entrada y, en función del nivel de prioridad de las entradas, da un código de salida digital correspondiente a la entrada con mayor prioridad.
Por lo tanto, si la corriente fluye a través de todos los cables, es decir, el tanque está lleno, el código de salida corresponderá al nivel más alto. Aquí, la unidad de entrada o la escala se divide en 10 niveles de 0 a 9. En caso de que todas las entradas al codificador estén en estado alto, la salida también es una señal lógica alta que lleva a todos los transistores a la condición ON, de modo que todos los Las entradas al decodificador de BCD a 7 segmentos están en estado lógico bajo. El decodificador de BCD a 7 segmentos simplemente actúa como un inversor y, por lo tanto, proporciona una señal lógica alta en toda su salida y, por lo tanto, el nivel más alto de 9 se muestra en la pantalla.
