Indicatore del livello dell'acqua nella stanza. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Un indicatore del livello dell'acqua (WIL) è un dispositivo che segnala la presenza di acqua sul pavimento di un appartamento o il raggiungimento di un livello critico di liquido nel lavandino, nella vasca da bagno, ecc. quando vengono riempiti. L'IPM può essere utilizzato anche come indicatore dell'aumento d'acqua di emergenza nei tubi fognari o negli scarichi meteorici quando sono intasati.

L'IDU emette un segnale acustico insieme ad un allarme luminoso lampeggiante per 60 secondi, quindi entra in modalità standby di risparmio energetico. Quando l'alimentazione è accesa, se il sensore di liquido è già immerso (nel liquido), suonerà un breve allarme.

IPM (Fig. 1) è composto da:

• alimentazione autonoma (batterie GB1);
• sensore di aspetto liquido (sonde) B1;
• circuiti di ripristino C5-R4;
• partitore di tensione resistivo R1-R2 con condensatore antidisturbo C1.
• il primo timer one-shot sugli elementi DD1.1. C2. R3, VD2, VD3;
• secondo timer one-shot - DD1.2, C6, VD6, R8 con un dispositivo di attivazione basato sugli elementi VT2, R5;
• elemento logico 2OR - VD4, VD5, R6;
• interruttore di corrente sul transistor ad effetto di campo VT1 con un carico combinato sugli elementi HL1, HL2, C4 e cicalino attivo A1 con generatore ed emettitore integrati in un unico alloggiamento.

Quando l'interruttore a levetta "Power" dell'SA1 è chiuso, l'ICU viene impostata in modalità standby e rimane in questo stato finché la resistenza del suo sensore è elevata, vale a dire il sensore è asciutto. Quando l'acqua (qualsiasi liquido conduttivo) appare vicino ai contatti del sensore, la resistenza tra i contatti diminuisce, l'IVD viene attivato ed è in modalità allarme per 1 minuto (genera un allarme luminoso-sonoro). Il tempo di funzionamento dell'allarme luminoso e sonoro (modalità allarme) è limitato per risparmiare la durata della batteria. Una IDU attivata e “silenziata” durante perdite ripetute, quando il sensore prima si è asciugato e poi si è nuovamente bagnato, entra nuovamente in modalità allarme, ecc. (fino allo spegnimento dell'alimentazione).

Quando l'alimentazione è accesa, il condensatore C5 viene caricato. La corrente scorre attraverso il circuito: +" GB1 - SA1 - C5 - R4 - filo comune. Fino a quando il condensatore non viene caricato, sulla sua piastra "-" è presente un livello logico "1", che imposta il timer sull'iniziale (zero) stato all'ingresso R attraverso il diodo VD1 - DD1.1 a colpo singolo. Lo stesso impulso di impostazione viene fornito al gate del transistor ad effetto di campo VT2, invertito, e la caduta di tensione positiva dallo scarico VT2 viene fornita alla sincronizzazione ingresso C (pin 11) del timer one-shot DD1.2.Se le sonde del sensore sono asciutte, dal divisore R1 -R2 viene fornito uno "9" logico all'ingresso informazioni D (pin 1.2) di DD0. 1.2. DD1 non si avvia e la sua uscita diretta (pin 0) è "XNUMX".

Pertanto entrambi i monostabili (DD1.1 e DD1.2) vengono impostati al loro stato iniziale (sui pin! e 13DD1-"0"). Gli ingressi (anodi VD4. VD5) dell'elemento logico 2OR ricevono "0". pertanto, al gate VT1 c'è un basso potenziale, che viene rimosso dal resistore R6. Il transistor VT1 è chiuso, il carico combinato nel circuito di scarico VT1 (elementi HL1. HL2. C4, A1) è diseccitato. L'IDU è in modalità standby.

Quando il liquido chiude i contatti della sonda, a causa della bassa resistenza del liquido, la tensione sul divisore R1-R2 aumenta e viene impostato un livello alto sull'ingresso C (pin 3) di DD1.1. Viene avviato il primo cambio one-shot. All'uscita diretta (pin 1) di DD1.1 appare un "1", che viene fornito attraverso il diodo VD4 al gate VT1, si apre e la resistenza della giunzione drain-source VT1 bruscamente (fino a pochi ohm) diminuisce. La tensione dalla batteria GB1 viene fornita al carico. I LED lampeggianti HL1, HL2, accendendosi periodicamente, controllano il funzionamento del buzzer attivo A1. Condensatore C4 collegato in parallelo al cicalino A1. non gli consente di interrompere completamente il funzionamento durante le pause nel bagliore dei diodi. Grazie a questa modalità di funzionamento, il suono del cicalino diventa pulsante, con una notevole “deviazione” di frequenza, e più acuto.

Il carico viene acceso per un tempo determinato dalla velocità dell'otturatore del primo monovibratore, cioè mentre "G" è presente sull'uscita diretta DD1.1. Grazie a questo "1", il condensatore C3 viene caricato dolcemente attraverso il resistore R2. Dopo 60 s (il tempo è determinato dal circuito C2-R3 e può essere calcolato utilizzando il formula approssimativa t*0,7-R3- C2) C2 si caricherà alla metà della tensione di alimentazione più la caduta di tensione sul diodo al silicio VD2 (circa 0,7 V), che equivale alla comparsa di un "1" all'ingresso R di DD1.1 .1.1. Il flip-flop DD1 viene resettato (alla sua uscita "0 viene reimpostato" 2") e C3 si scarica rapidamente attraverso il diodo VD1.1. preparare il monovibratore per il successivo ciclo di funzionamento. In altre parole, sull'uscita diretta di DD60 viene generato un impulso di 4 secondi di polarità positiva, che attraversa il diodo VD1 fino alla porta VT1 e la apre. I diodi VD2, VD1.1 sono "organizzati" in un OR di montaggio ed espandono l'ingresso "Reset" di DDXNUMX.

Se l'IVD viene acceso in un momento in cui la sonda è già bagnata, un impulso di impostazione di polarità positiva viene fornito attraverso il condensatore scaricato C5 al gate VT2, aprendolo. e la caduta di tensione positiva dal drain VT2 viene fornita all'ingresso di sincronizzazione C (pin 11) del secondo monovibratore. Dal divisore R1-R2, "9" viene fornito all'ingresso informazioni D (pin 1.2) di DD1, il monostabile viene avviato e "1.2" viene impostato sull'uscita diretta di DD1.

Il secondo one-shot su DD1.2 funziona in modo simile al primo e, una volta avviato, produce un impulso di polarità positiva della durata di 1.3 s. Dall'uscita diretta di DD1.2, questo impulso passa attraverso il diodo VD5 al gate VT1. Il transistor VT1 si apre e fa passare la corrente attraverso il canale source-drain al carico (HL1, HL2.A1). Questo segnale abbreviato indica che il sensore ha "rilevato" una situazione di emergenza, ma, molto probabilmente, l'astina semplicemente non è stata pulita (asciugata) dopo un precedente incidente. Quando si spegne l'alimentazione dell'IVD, i condensatori C7 e C3 vengono scaricati attraverso i contatti chiusi SA1 e il resistore R7, preparando l'IVD alla riaccensione.

La resistenza tra i contatti del sensore immersi nell'acqua (un liquido conduttivo) dipende dalla distanza tra loro. Minore è la distanza tra i contatti, minore è la resistenza. Nell'IPM questa distanza viene scelta fissa (10 mm).

Dettagli. L'IUV utilizza resistori OMLT-0,125. Condensatori C1, C3 - ceramici, KM; il resto è ossido. K50-35 o produzione estera. Diodi: qualsiasi tipo al silicio, ad esempio KD503, KD510, KD5137KD520...KD522. Il transistor ad effetto di campo VT1 può essere sostituito da KP501 con qualsiasi indice di lettere. Interruttore a levetta SA1 - MTS-102 di piccole dimensioni o SMTS-102 particolarmente piccolo. Presa XS1 - tipo SNTs-3,5 con fissaggio a dado. L'IUV utilizza un microcircuito della serie K561, che può essere sostituito con un 564TM2 in caso di modifica del circuito stampato. Il blocco A1, con una leggera diminuzione del volume del cicalino, può essere sostituito con TR1205 (con una tensione operativa nominale di 5 V e una corrente di 20 mA). Come LED HL1. HL2 può essere utilizzato con quasi tutte le luci lampeggianti. Le coppie che stanno bene insieme sono: ARL-5013URC-B L-56BYD (giallo), così come L-5013LRD-B e L-56BRD (entrambi rossi). La resistenza del resistore ad alta resistenza R6 non è critica e può variare da 220 kOhm a 2,2 MOhm.

L'installazione dell'IUV deve essere effettuata utilizzando un saldatore con punta collegata a terra o a bassa tensione. Per facilità di funzionamento e configurazione, i transistor VT1, VT2 e il microcircuito DD1 possono essere installati in prese ("prese") con un passo tra i pin di 2,5 mm. Le prese a 3 pin per transistor possono essere realizzate, ad esempio, da una presa grande per un microcircuito. 14 pin.

La maggior parte delle parti IUV sono posizionate su un circuito stampato di 38x37 mm (Fig. 2) realizzato in lamina di fibra di vetro su un solo lato. Lo spessore del pannello non è critico e può essere compreso tra 1,5 e 2.5 mm. Nella scheda sono praticati 4 fori di montaggio da 02,7 m per viti M2.5. I restanti fori (per componenti elettronici) sono realizzati con un trapano dal diametro di 0,9 mm.

La scheda è installata in una custodia di plastica di dimensioni adeguate, ad esempio in un portasapone rettangolare di 100x60x30 mm. Un'opzione di progettazione per un falso pannello per tale alloggiamento IPV è mostrata in Fig. 3.

Nella copertura superiore della custodia sono praticati dei fori per gli elementi di carico, la presa XS1 e le viti (svasate) per il fissaggio della scheda. Falso pannello in carta. stampato su stampante a colori, incollato con colla PVA sul coperchio superiore della custodia. Dopo l'asciugatura, il falso pannello viene protetto dall'umidità con un'ampia striscia di nastro adesivo.

Una IDU assemblata senza errori solitamente non richiede configurazione. Il tempo di funzionamento dei singoli vibratori può essere regolato selezionando rispettivamente i resistori R3 e R8. Le resistenze di questi resistori possono essere selezionate in un ampio intervallo: da 10 kOhm a 1,5 MOhm (e anche di più quando si utilizzano condensatori all'ossido di fabbricazione straniera con basse correnti di dispersione).

A volte, per lavorare in condizioni di elevati livelli di interferenza generati da apparecchi elettrici (testato con un ozonizzatore d'aria), si consiglia di ridurre la resistenza dei resistori R1 e R2 a 12 e 120 kOhm. Ciò aumenterà l'immunità al rumore dell'ICU con un leggero aumento del consumo di corrente quando il sensore è bagnato. Un ulteriore aumento dell'immunità al rumore è fornito aumentando la capacità C1 da 0,22 a 2,2 μF (KM-ba) o riducendo la lunghezza del cavo (doppino intrecciato) che collega le sonde del sensore all'alloggiamento dell'ICU. In ogni caso, il condensatore C1 deve essere non induttivo (ad esempio ceramico).

La corrente in modalità standby dell'IVD non supera 0,5 µA (con sensore a secco), 50 µA - con sonde in acqua e 20 mA - quando il carico funziona in modalità allarme.

Autore: A. Oznobikhin, Irkutsk

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