کنترل کننده و نشان دهنده سطح آب

هنگامی که سطح آب منبع از مقدار مشخصی کمتر شود یک سیستم هشدار دهنده صوتی – تصویری به وسیله این مدار فعال خواهد شد. همزمان، یک موتور نیز روشن می شود و آب را به منبع پمپ می کند. پس از آن که سطح آب به مقدار معین شده رسید، موتور پمپ خاموش و نشانگر سطح پایین آب قطع می شود. البته در این حالت نشانگر سطح بالای آب روشن خواهد شد. مدار علاوه بر تغذیه برق شهر دارای باتری پشتیبان نیز می باشد.

هنگام وجود برق شهر، دیود D1 در بایاس معکوس است و باتری به مدار وصل نمی شود. با قطع برق شهر، D1 در بایاس مستقیم قرار خواهد گرفت و باتری مدار را تغذیه می کند.

تا زمانی که سطح آب از مبنای پایین آن کمتر نشده است، T1 از طریق مقاومت بایاس R2 قطع می باشد. هنگامی که میله ها دیگر با سطح آب تماس ندارند، ورودی دریچه NOT با شماره N1 صفر می شود. در نتیجه خروجی دریچه N2 صفر و ترانزیستور T1 شروع به هدایت می نماید. با هدایت ترانزیستور T1، نوسان ساز IC CD4001 که دارای دو دریچه و یک شبکه RC است، فعال می شود و خروجی آن به یک بلندگوی پیزوالکتریک از طریق دو دریچه NOR اعمال می گردد.

صدای تولید شده نشانگر کم آبی منبع می باشد. در همین لحظه خروجی دریچه NOT پنجم یک شده، LED1 (قرمز رنگ) روشن می شود تا نشان دهد که سطح آب منبع پایین آمده است.

خروجی دریچه NOT ششم نیز که به opto – coupler وصل است، یک می گردد. در نتیجه رله فعال شده و موتور را روشن می نماید. با افزایش آب منبع، میله ها کم کم در آب فرو رفته و ورودی دریچه N1 یک می گردد. در نتیجه خروجی دریجه N2 یک شده ترانزیستور T1 خاموش می گردد. نوسان ساز غیرفعال شده صدای بوق نیز قطع می گردد. خروجی دریچه N5 صفر و LED قرمز رنگ خاموش می شود. خروجی دریچه N3 صفر و LED سبز رنگ نشانگر پرآبی منبع روشن خواهد شد. خروجی دریچه N6 نیز صفر میگردد و در نتیجه از طریق opto – coupler رله غیرفعال و موتور خاموش می گردد.

یک مدار شارژ برای باتری از طریق نیمی از ترانسفورماتور و دیود D3 در نظر گرفته شده است. ترانزیستور opto – coupler را می توان مستقیما به عنوان کنتاکت های اصلی رله در نظر گرفت و موتور به همراه منبع تغذیه AC آن را بین سرهای A و B وصل نمود. همچنین برای ظرفیت های جریان و ولتاژ بالا دو سر A و B را به سیم پیچ فرمان یک رله جریان بالا وصل نمود.

شکل 1 نقشه شماتیک پروژه کنترل کننده و نشان دهنده سطح آب

نظریات خوانندگان

سوال: هنگامی که آب در انتهای میله ها قرار دارد ممکن است با کم و زیاد شدن سطح آب، موتور دائما قطع و وصل گردد. این باعث ایجاد یک حالت بحرانی و کاهش عمر موتور می گردد؟

جواب: مدار بالا حدود یک سال است که کار می نماید و مشکل مزبور پیش نیامده است زیرا خازن C1 تأخیری را بدین منظور ایجاد می نماید. مدتی طول می کشد تا خازن C1 شارژ شود و ورودی دریچه N1 یک گردد. با افزایش ظرفیت خازن C1 می توان مدت تأخیر را افزایش داد.

سوال: دریچه های N1 – N6 تراشه CD4069 هستند یا CD4049؟

جواب: تراشه CD4069 صحیح است.

سوال: فرکانس نوسان دریچه های A و B چقدر است؟

جواب: 455Hz می باشد.

سوال: کاربرد کلید S1 چیست؟

جواب: کلید S1 برای خاموش کردن کل مدار به کار می رود.