많은 가정 및 기타 공공 장소에서 지하수를 사용하며 전기 모터로 제어되는 워터 펌프를 사용하여 오버 헤드 탱크로 펌핑됩니다. 펌프 제어는 종종 물 낭비를 피하기 위해 필요합니다.
1. 수위 컨트롤러에 문의
여기에 워터 펌프를 제어하는 간단한 회로가 있습니다. 수위가 오버 헤드 탱크 필요한 수준을 초과하면 펌프가 자동으로 꺼지고 펌핑 프로세스가 중지되어 물의 넘침을 방지합니다. 릴레이를 사용하여 워터 펌프에 대한 전원 공급을 차단합니다.
회로는 다음 구성 요소를 사용하여 구축됩니다.
- CMOS IC CD4001 : 4 개의 NOR 게이트를 포함하는 다목적 14 핀 IC입니다. 각 NOR 게이트에는 2 개의 입력과 1 개의 출력이 있습니다. 따라서 IC에는 8 개의 입력 핀과 4 개의 출력 핀, 1 개의 Vcc 핀 (양의 전압 공급에 연결됨)과 1 개의 Vss (음의 공급에 연결됨)가 있습니다. 기본 기능은 다음과 같습니다. 최대 공급 전압 : 15V, 최소 공급 전압 : 3V, 최대 작동 속도 : 4MHz. 톤 제너레이터, 금속 탐지기 등에 사용할 수 있습니다.
- 트랜지스터 BC547 : NPN 바이폴라 접합 트랜지스터로 주로 증폭 및 스위칭 용도로 사용됩니다. 800의 최대 전류 이득을 포함하며 증폭기로 사용될 때 CE 구성에 사용됩니다.
- 배터리 : 배터리를 통해 9V의 DC 전원이 회로에 전원을 공급합니다.
회로는 CMOS IC CD 4001/4011을 사용하여 릴레이를 구동합니다. 입력 게이트 1은 수위를 감지하기 위해 프로브를 연결하는 데 사용됩니다. 하나의 프로브는 IC의 게이트 1에 연결되고 다른 프로브는 접지에 연결됩니다. IC의 게이트 1에 연결된 프로브 A가 플로팅되면 게이트 1의 입력은 하이로 유지되고 출력 핀 4는 하이가되고 릴레이 드라이버 트랜지스터는 전도됩니다. 릴레이가 활성화됩니다. 워터 펌프의 전원은 릴레이의 공통 및 NO 접점을 통해 연결되므로 릴레이가 켜지면 워터 펌프가 작동합니다. LED는 릴레이의 작동을 나타냅니다. 수위가 상승하여 프로브 A 및 B와 접촉하면 IC의 출력이 낮아지고 릴레이의 전원이 차단되어 펌핑이 중지됩니다.
처음에 A와 B가 연결되지 않았을 때, 즉 수위가 낮을 때 IC의 입력 핀 1은 로직 하이이고 NOR 게이트 진리표에 따르면 핀 3의 출력은 로직 로우가됩니다. pin3이 핀 5와 6으로 단락 되었기 때문에 다른 NOR 게이트에 대한 입력은 로직 로우 신호가됩니다. 이는 해당 출력 핀 4에 로직 하이 신호를 제공합니다. 전류가 저항을 통해 트랜지스터베이스로 흐르면 전도가 시작되고 폐쇄 스위치로 작동합니다. 트랜지스터의 컬렉터에 연결된 릴레이에 전원이 공급되고 NO 접점이 공통 접점에 연결되고 워터 펌프는 주전원에서 전원을 공급 받아 작동을 시작합니다.
이제 탱크의 수위가 상승하여 프로브 A와 B가 물을 통해 연결되고 전류가 이들을 통해 흐르고 (물이 도체이므로) 핀 1과 2가 A와 B를 통해 배터리의 음극 공급에 연결됩니다. .
따라서 출력 pin3은 로직 하이 레벨에 있으며, 다른 NOR 게이트의 입력 핀은 로직 하이 레벨이되고 따라서 해당 출력 핀 4는 로직 로우 레벨이됩니다. 트랜지스터는 바이어스 전류 부족으로 인해 차단되고 릴레이는 그에 따라 전원이 차단되고 물 탱크 잘립니다.
두. 비접촉식 수위 컨트롤러
위에서 설명한 기술 외에도 초음파 기술을 사용하여 감지하여 탱크의 수위를 제어하는 또 다른 방법이 있습니다. 이전 방법과 달리이 방법은 물 탱크와의 접촉 .
시스템은 다음 부분으로 구성됩니다.
- 브리지 정류기 및 필터를 사용하여 AC 전원을 조정 된 DC 전압으로 변환하는 조정 된 DC 전원 공급 장치.
- 탱크의 수위 상태를 감지하는 초음파 송신기와 수신기로 구성된 초음파 모듈입니다.
- 제어 장치 역할을하는 마이크로 컨트롤러.
- 스위칭 유닛을 구성하는 트랜지스터 및 MOSFET 유닛
- 펌프에 대한 전류 공급을 제어하는 릴레이
- 부하 인 펌프
수위 컨트롤러 블록 다이어그램
초음파 센서는 초음파 신호를 탱크로 전송하여 탱크의 수위를 감지합니다. 탱크의 물은 수신기가 수신 한 초음파 신호를 다시 반사합니다. 수신 된 초음파 또는 음향 신호는 마이크로 컨트롤러에 적용되는 전기 신호 펄스로 변환됩니다. 이 펄스는 탱크의 수위를 나타냅니다. 수위가 일정 수준 이하로 떨어지면 초음파 모듈이 전기 신호를 통해 표시하고 그에 따라 마이크로 컨트롤러가 트랜지스터를 오프 상태로 구동하여 MOSFET이 켜지고 그에 따라 릴레이에 전원이 공급되고 펌프가 작동합니다. 켜졌습니다. 수위가 임계 수준보다 높으면 마이크로 컨트롤러는 트랜지스터와 MOSFET 배열을 통해 릴레이를 꺼서 펌프를 끕니다.
3. 디지털 수위 표시기
이 시스템은 탱크의 수위를 감지하고 7 세그먼트 디스플레이에 판독 값을 표시하는 데만 사용됩니다.
여기에 도선의 병렬 배열로 구성된 회로 기판이 탱크에 배치됩니다. 이 와이어는 입력 판독 값을 기반으로 BCD 출력을 생성하는 Priority Encoder에 대한 입력 역할을합니다. Priority Encoder는 BCD 신호를 사용하여 7 세그먼트 LED 디스플레이를 구동하는 7 세그먼트 디코더에 차례로 BCD에 입력을 제공하는 트랜지스터 세트를 구동합니다.
지능형 오버 헤드 탱크 수위 표시기
입력 장치를 물 탱크에 배치하면 물에 잠긴 전선을 통해 전류가 흐르고 이에 따라 해당 입력 수가 하이 로직 상태가됩니다. 인코더는이 입력을 수신하고 입력의 우선 순위 수준에 따라 가장 높은 우선 순위를 가진 입력에 해당하는 디지털 출력 코드를 제공합니다.
따라서 전류가 모든 전선을 통해 흐르면, 즉 탱크가 가득 차면 출력 코드가 최고 수준에 해당합니다. 여기서 입력 유닛 또는 스케일은 0에서 9까지 10 단계로 나뉩니다. 인코더에 대한 모든 입력이 하이 상태 인 경우, 출력은 또한 모든 트랜지스터를 ON 상태로 구동하는 하이 로직 신호이므로 모든 7 세그먼트 디코더에 대한 BCD의 입력은 낮은 논리 상태에 있습니다. BCD ~ 7 세그먼트 디코더는 단순히 인버터 역할을하므로 모든 출력에서 높은 논리 신호를 제공하므로 디스플레이에 최고 레벨 9가 표시됩니다.
