خود تولید سنسور سطح آب. نشانگر سطح آب LED نمودار مدار هشدار سطح آب DIY
با استفاده از تایمر 555 مورد علاقه خود می توانید یک سنسور برای آب، واشر، ضد یخ و غیره بسازید. شایان ذکر است که چنین سنسوری هم در ماشین شما و هم در خانه مفید است. این طرح بسیار ساده است و تکرار آن آسان است. میکرو مدار دقیقاً به دلیل سادگی آن گسترده شده است.
مدار زیر برای سنسور آب استفاده خواهد شد.
عملکرد دستگاه فوق العاده ساده است. هنگامی که الکترودها در مایع غوطه ور می شوند، C1، خازن، دور می زند. هنگامی که الکترودها در هوا هستند، شنت ناپدید می شود و میکرو مدار شروع به کار می کند.
پالس های مستطیلی از ریزمدار خارج می شوند. با کمک چنین تکانه هایی می توان با استفاده از یک بار بزرگتر کنترل کرد. به عنوان مثال، می توانید سیگنالی را از طریق یک ترانزیستور به یک لامپ ارسال کنید. این فناوری به شما امکان می دهد یک زنگ هشدار یا نشانگر را در مدار قرار دهید. با استفاده از دومی، می توانید وجود آب در مخزن را تعیین کنید. چنین سنسوری را می توان هم در مخزن و هم در رادیاتور نصب کرد. منبع تغذیه سنسور 12 ولت است. این بدان معنی است که هیچ مشکلی در تغذیه وجود نخواهد داشت.
به عنوان یک قاعده، سنسورها از فایبرگلاس ساخته شده اند. اما اغلب آنها از مس معمولی (سیم) استفاده می کنند. برای سنسور، دو قطعه سیم یکسان با سطح مقطع 1 میلی متر مناسب است. توجه به این نکته ضروری است که شما باید هر لاکی را که ممکن است روی سطح فلز وجود داشته باشد را از سیم ها پاک کنید. این کار با استفاده از آتش یا کاغذ سنباده انجام می شود. بنابراین، طول سیم باید تا 3.5 سانتی متر باشد.
برای نگه داشتن سیم ها در دوشاخه، آنها را با سیلیکون تقویت می کنند. سپس سیم ها به خود ریز مدار متصل می شوند. سیم های موجود در پوشش را می توان با هادی های نازک تر به ریز مدار متصل کرد.
میکرو مدار را می توان نصب کرد - بدون برد نصب. وقتی همه چیز آماده شد، دستگاه حاصل با یک درب مشابه دیگر بسته می شود. اتصال بین روکش ها باید با چسب یا وسایل دیگر آب بندی شود.
بنابراین، بدون متحمل شدن هزینه های غیر ضروری، می توانید به طور مستقل سنسوری بسازید که نه تنها در ماشین، بلکه در زندگی روزمره نیز کمک خواهد کرد. بنابراین، می توانید خود را از قرار گرفتن مکرر در دوش نجات دهید تا سطح آب در مخزن را بررسی کنید. یک سنسور سطح آب خانگی مشکل را حل می کند. فقط مهم است که تمام کارها را با دقت و با دقت انجام دهید تا دستگاه به درستی کار کند.
سنسوری که سطح آب را نشان می دهد را می توان با استفاده از تایمر 555 مورد علاقه شما ساخت.
اجازه دهید یادآوری کنم که در این تایمر انجام دادیم:
محصول نهایی، یعنی سنسور سطح آب نیز می تواند برای اندازه گیری سطح مایع شستشو و ضد یخ استفاده شود. چنین سنسور چند منظوره هم در ماشین و هم در خانه به یک وسیله ضروری تبدیل می شود.
مدار پیشنهادی برای خود ساخت دستگاه پیچیده نیست. تکثیر آن برای هر آماتوری آسان خواهد بود. این در دسترس بودن میکرو مدار است که مسئول محبوبیت گسترده و محبوبیت شایسته آن است.
بنابراین برای برای ساخت دستگاه به نمودار زیر نیاز دارید:
عملکرد دستگاه ایجاد شده بسیار ساده است. پس از فرو بردن الکترودهای C1 در مایع، خازن دور می زند. اگر الکترودها از محیط مایع خارج شوند، شنت به طور خودکار ناپدید می شود و در نتیجه مدار را به حالت کار می رساند.
ریز مدار نیز به نوبه خود پالس های مستطیلی ایجاد می کند. این نوع پالس کنترل یک بار قدرتمند را امکان پذیر می کند. یک مثال واضحاین کار با ارسال یک سیگنال به لامپ از طریق یک ترانزیستور انجام می شود. فن آوری توصیف شده در نظر گرفته شده است که در یک مدار هشدار یا نشانگر موجود گنجانده شود. دومی به طور مستقیم این فرصت را برای تعیین اینکه آیا مخزن حاوی است یا خیر فراهم می کند در حال حاضرآب نصب سنسوری از این نوع می تواند هم در باک خودرو و هم در رادیاتور آن انجام شود. برای جلوگیری از مشکل در منبع تغذیه، 12 ولت کافی است.
مواد برای ساخت سنسور توصیف شده فایبرگلاس یا معمولی است سیم های مسی. لازم است دو تکه سیم با طول یکسان با سطح مقطع 1 میلی متر تهیه شود. یک نکته مهملازم است سیم ها را از لاک پوشاننده فلز کاملاً تمیز کنید. برای این روش، توصیه می شود از کاغذ سنباده استفاده کنید یا سیم ها را با آتش درمان کنید. در نتیجه باید سیم هایی تهیه شود که طول آنها تا 3.5 سانتی متر خواهد بود.
در مرحله بعدی باید آن را در درب انجام دهید بطری پلاستیکیدو سوراخ، حفظ فاصله 3 میلی متر بین آنها. قطر این سوراخ ها نباید بیشتر از 1 میلی متر باشد. سیم در آنها وارد می شود.
سیلیکون به محکم کردن سیم ها کمک می کند. مرحله بعدی شامل اتصال مستقیم سیم به تراشه است. می توانید آنها را در حفره درب با استفاده از هادی های نازک تر به یکدیگر متصل کنید.
ریزمدار مورد استفاده ممکن است ماهیت پلاگین داشته باشد. در این صورت نیازی به برد نصب نیست.
در پایان کار به درب مشابه دیگری نیاز خواهید داشت که دستگاه ایجاد شده را بپوشاند. محل اتصال هر دو پوشش باید به دقت آب بندی شود. برای این کار می توانید از چسب یا وسایل مشابه دیگر استفاده کنید.
بنابراین، خود تولیدیسنسور ارائه شده به شما کمک می کند تا از هزینه های مالی غیر ضروری جلوگیری کنید و نوعی دستیار در حوزه خودرو و خانه پیدا کنید. حالا دیگر مجبور نیستید هر بار از سقف دوش تابستانی خود بالا بروید تا از وجود آب در مخزن آن مطمئن شوید. سنسور سطح آب ایجاد شده توسط شما شخصاً این مشکل را یک بار برای همیشه حل می کند. برای عملکرد طولانی مدت و مناسب آن، فقط باید طرح پیشنهادی را به دقت مطالعه کنید و دقیقاً توصیه ها را دنبال کنید.
الزاما!!!
با استفاده از فیوز، دستگاه هایی را که عملکرد و خواص آن ها برای شما کمی شناخته شده است، به خصوص دستگاه های خانگی، وصل کنید.
ضخامت سنج خانگی پوشش های رنگ
بخاری ضد یخ 12 ولت 
قمقمه ماشین خانگی
در صنعت و زندگی روزمره همیشه نیاز به تعیین وجود دارد سطوح مختلفدر ظروف برای این کارها از سنسورهای سطح استفاده می شود طرح های مختلف. بسته به محیط پر کردن مخزن، گاهی اوقات برای سادگی و صرفه جویی در هزینه، از سنسورهای ترکیبی استفاده می شود، یعنی با دست ساخته می شود. اینها طرح های ساده ای هستند که از سنسورهای کاملاً متفاوتی استفاده می کنند. اساساً از چنین حسگرهایی در جایی استفاده می شود که دسترسی آسان به محیط اندازه گیری وجود نداشته باشد یا مکان اندازه گیری برای سلامت انسان بسیار تهاجمی باشد.
انواع سنسورهای سطح
اکثر سنسورهای سطح مدرن دارای یک رله الکترونیکی با مبدل در طراحی خود هستند. مدار الکترونیکیطراحی شده برای تبدیل مقدار اندازه گیری شده به یک سیگنال استاندارد. سیگنال می تواند آنالوگ یا گسسته باشد. آنالوگ می تواند یک جریان 0..20mA و یک سیگنال به نام حلقه جریان 4..20mA یا یک ولتاژ 0..5V، 0..10V باشد.
سنسورهای سطح استفاده می شود برای محافظت از موتور پمپاز کارکرد خشک، موتور پمپ های چاه را تنظیم کنید که هر ظروفی را با آب و بیشتر در سیستم تامین آب سرد و گرم پر می کند.
سنسور سطح آب DIY
بیایید ببینیم با استفاده از مثال پمپاژ آب از یک گودال، چگونه می توانیم چرخه خودکار حفظ سطح آب را نه بالاتر از حد مورد نیاز کنترل کنیم.
ما یک گودال با مایعی بسیار کثیف متشکل از آب و ناخالصی های مایع خنک کننده برای برش های دستگاه برش فلز داریم.
همه انواع سنسورها در نظر گرفته شدند، اما از نظر قیمت و سهولت اجرا، طراحی ترکیبی شامل از سیم به طول سه متر ساخته شده است(عمق گودال)، متصل به یک شناور (ظرف پلاستیکی بزرگ با هوا)، در سطح سیم به یک فنر با گلبرگ متصل است.
سیگنال به عنوان یک سیگنال معمولی گسسته 24 ولت از یک معمولی گرفته می شود سنسور القایی. او روی گلبرگ کار می کند. هنگامی که سطح آب در گودال بالا می رود، شناور بالا می رود و چشمه را ضعیف می کند. یک گلبرگ به انتهای فنر چسبیده است که به دلیل نیروی کششی فنر بالا می رود. گلبرگ به نوبه خود بازخوردی را از حسگر القایی دریافت می کند و رله موتور پمپ را به سیم پیچ تغذیه می کند و باعث می شود آب از گودال خارج شود. به منظور جلوگیری از خاموش و روشن شدن مکرر موتور، در مدار سنسور سیم پیچ یک رله تاخیر خاموشی روی 10 دقیقه تنظیم شده است.
بنابراین، دفعه بعد که سنسور فعال می شود، رله دوباره کار می کند و چرخه تکرار می شود.
البته برای محافظت از موتور در برابر کارکرد خشک توصیه می شود یک سنسور نشتی در لوله نصب کنید، که از طریق آن امولسیون به بیرون پمپ می شود. اما در مورد ما، سادگی طراحی مهم بود. به جای سنسور القایی می توانید از دو صفحه در تماس با یکدیگر استفاده کنید که از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه تر خواهد بود.
اگر آب یا مایع دیگر ترکیبی همگن داشته باشد، می توان از سنسور سطح تک الکترودی متریک استفاده کرد.
به عنوان مثال، DU-1N ساخته شده توسط Relsib، طراحی شده برای اندازه گیری سطوح در انواع مختلفمایعات سنسور می تواند در محدوده دمایی وسیعی کار کند. بدنه در معرض خوردگی نیست، از کیفیت بالایی برخوردار است فولاد ضد زنگ. سرامیک و فلوئوروپلاستیک به عنوان عایق استفاده می شود، این محافظت عایق عالی را فراهم می کند. مقاوم در برابر بسیاری از بارهای مکانیکی. اندازه گیری ها مستقل از چگالی مایع هستند. و در حین کار نیازی به مراقبت اضافی ندارد.
نشانگر سطح آب (سنسور) در میکروکنترلر PIC16F628A دستگاهی است که به شما امکان می دهد سطح آب را در یک ظرف مات به صورت بصری کنترل کنید. دستگاه پیشنهادی می تواند برای هر کسی که دارد مفید باشد خانه روستاییبا دوش تابستانییا ییلاقی، باغ سبزی یا هر چیز دیگری، به شرطی که ظرف آب باشد. پس از چند ارتقاء، نشانگر سطح آب بود.
خود این اندیکاتور از دو بخش اصلی تشکیل شده است:
- سنسورهای سطح آب؛
- الکترونیکی که اطلاعات دریافتی از حسگرها را پردازش می کند.
حالا بیایید نگاهی دقیق تر به هر یک از آنها بیندازیم اجزاءنشانگر
در مورد طرح
مدار نشانگر از آنچه در دست بود مونتاژ شد و به طور کلی برای میکروکنترلر PIC16F84 توسعه یافت، اما بعداً تصمیم گرفته شد که پشتیبانی از یک میکروکنترلر ارزان‌تر و در دسترس - PIC16F628A اضافه شود.
نمودار شماتیکنشانگر سطح آب (شکل 1) به سادگی پنج کوپک است.
شکل 1 - نمودار شماتیک نشانگر سطح آب در میکروکنترلر PIC16F628A
بیایید به اجزای اصلی نگاه کنیم. قلب دستگاه میکروکنترلر PIC16F628A از شرکت Microchip است. برای منبع تغذیه پایدار، یکسو کننده بر روی پل دیود، خازن ها و تثبیت کننده یکپارچه L7805 استفاده می شود.
برای کاهش ولتاژ، اکیداً توصیه می شود از ترانسفورماتور کاهنده استفاده شود که ایزولاسیون گالوانیکی لازم را فراهم می کند. بهتر است خازن های خاموش کننده نصب نکنید، زیرا خطر قرار گرفتن در معرض پتانسیل ولتاژ خطرناک وجود دارد.
سنسورها از طریق مقاومت های مانع به مدار متصل می شوند.
چهار LED مقدار فعلی آب در مخزن را نشان می دهد. بسته به اینکه کدام سنسور به سیم مشترک متصل شود، LED آن سنسور روشن می شود. کل لیست قطعات در جدول 1 خلاصه شده است.
| تعیین موقعیت | نام | آنالوگ / جایگزین |
| C1، C3 | خازن سرامیکی - 15pFx50V | |
| C2 | خازن الکترولیتی - 470μFx25V | |
| C4 | خازن سرامیکی - 0.1 μFmkFx50V | |
| C5 | خازن الکترولیتی - 1000μFx10V | |
| DA1 | تثبیت کننده یکپارچه L7805 | L78L05 |
| DD1 | میکروکنترلر PIC16F628A | PIC16F648A، PIC16F84 |
| HL1-HL4 | LED 3 میلی متر | |
| R1-R5، R11 | مقاومت 0.125W 5.1 اهم | سایز اس ام دی 0805 |
| R6-R9 | مقاومت 0.125 وات 510 کیلو اهم | سایز اس ام دی 0805 |
| R10 | مقاومت 0.125 وات 1 کیلو اهم | سایز اس ام دی 0805 |
| R12-R15 | مقاومت 0.125 وات 180 اهم | سایز اس ام دی 0805 |
| VD1 | پل دیود 1A x 1000V 2W10 | |
| XP1-XP4 | دوشاخه پرداخت می شود | |
| XT1-XT2 | بلوک ترمینال برای 2 مخاطب. | |
| XT3 | بلوک ترمینال برای 3 مخاطب. | |
| ZQ1 | نوع کوارتز 4 مگاهرتز اندازه HC49 |
درباره سنسورها
از گیره های نازک ساخته شده از ورق گالوانیزه به عنوان سنسور استفاده می شود که به نوبه خود روی یک لوله پلاستیکی در فاصله معینی از یکدیگر قرار دارند. لوله به یک پایه سنگین متصل شده است (شکل 2).
شکل 2 - پایه سنگین برای لوله پلاستیکیبا سنسورها
سیم های اتصال سنسورها و مدار به گیره ها متصل می شوند (می توانید استفاده کنید جفت پیچ خورده). کل این سازه در یک ظرف آب نصب شده است. آب باعث اتصال کوتاه سنسورها به یکدیگر می شود. فاصله بین سنسورها دلخواه است. در مورد من، ظرف به طور مشروط به سه قسمت تقسیم شد و در سطح هر قسمت یک گیره روی لوله نصب شد. اگر سرریز برای ظرف در نظر گرفته شده باشد، آخرین گیره باید در سطح سرریز نصب شود.
طراحی سنسورها ممکن است متفاوت باشد. نکته اصلی این است که دنباله مورد نیاز را دنبال کنید.
چگونه کار می کند.
این طراحی بسیار ساده عمل می کند. در انتهای لوله (یا روی پایه) وصل شده است سیم مشترکبرای کار با سنسورها تمام اندازه گیری ها نسبت به این سیم انجام می شود. آب، با پر کردن ظرف، به تدریج شروع به بستن سیم مشترک با سنسورها می کند. اولین مورد در ردیف سنسور 1 است. وقتی سیم مشترک با آن بسته شد، اولین LED روشن می شود. سپس یک سنسور دوم به سنسور اول اضافه می شود، LED دوم روشن می شود، اولی خاموش می شود و غیره. هنگامی که یک اتصال کوتاه با سنسور چهارم رخ می دهد، LED چهارم روشن می شود. که به نوبه خود در فرکانس 2 هرتز سوسو خواهد زد.
چنین الگوریتم کاری را می توان به راحتی با استفاده از منطق معمولی سازماندهی کرد. این کار در ابتدا انجام شد، اما به دلیل شرایط مکرر اشتباه، تصمیم گرفته شد که مدار را با یک دستگاه میکروکنترلر مدرن جایگزین کنیم. برنامه کاربرای میکروکنترلر PIC به زبان اسمبلی نوشته شده و در برنامه MPLAb 8.8 اشکال زدایی شده است.
مدل سازی.
عملکرد دستگاه در برنامه Proteus شبیه سازی شده است، شکل 3 را ببینید. مدل برای میکروکنترلر PIC16F84A ساخته شده است! ما با دقت سیستم عامل را انتخاب می کنیم.
شکل 3 – مدل سطح آب در میکروکنترلر.
درباره برد مدار چاپی
PCBاندازه آن 55x50 میلی متر است (تصاویر 4-5!!! نه در مقیاس).
شکل 4 - مدار چاپی نشانگر سطح آب در مخزن روی میکروکنترلر PIC16F628A (پایین) بدون مقیاس.
شکل 5 - مدار چاپی نشانگر سطح آب در مخزن روی میکروکنترلر PIC16F628A (بالا) بدون مقیاس.
ظاهر نشانگر در شکل 6 نشان داده شده است.
شکل 6 - تخته نشانگر سطح آب تمام شده.
قاب.
مدار نشانگر تمام شده در بدنه یک گیرنده کوچک قرار داده شد (شکل های 7-8).
شکل 6 - تخته نشانگر سطح آب تمام شده روی میکروکنترلر PIC16F628A در محفظه گیرنده.
شکل 7 - دکمه پاور.
سوراخ های بلندگو با چسب مهر و موم شد و یک عکس براق به سمت جلو چسبانده شد (شکل های 8-9)
نشانگر، مونتاژ شده از قطعات کار شناخته شده، بلافاصله شروع به کار می کند و نیازی به تنظیم ندارد.
شکل 8 - سوراخ های نواری.
شکل 9 – پنل جلویی نشانگر سطح آب در میکروکنترلر PIC16F628A.
ویدئویی از کارکرد دستگاه
نتیجه یک نشانگر نه بد از سطح آب در مخزن در میکروکنترلر PIC16F628A است که شامل قطعات کمیاب نیست، ساخت آن آسان است و نیازی به تنظیم ندارد. پشتیبانی از میکروکنترلرهای PIC16F84، PIC16F648A اضافه شده است. صفحه مدار چاپی 55x50 میلی متر است. محفظه ای که سنسورها در آن قرار می گیرند نیازی به آسیب دیدن سوراخ های غیر ضروری ندارد. اجزای سازنده خوب و موفق باشید برای همه!!! از توجه شما متشکرم.
برای تنظیم و کنترل سطح ماده مایع یا جامد (ماسه یا شن) در تولید یا در منزل از دستگاه مخصوصی استفاده می شود. این سنسور سطح آب (یا ماده مورد علاقه دیگر) نامیده می شود. انواع مختلفی از این دستگاه ها وجود دارد که در اصول عملکرد آنها تفاوت های قابل توجهی با یکدیگر دارند. نحوه عملکرد سنسور، مزایا و معایب انواع آن، ظرافت هایی که هنگام انتخاب دستگاه باید به آن توجه کنید و نحوه ساخت یک مدل ساده شده با رله با دستان خود، در این مقاله بخوانید.
سنسور سطح آب برای اهداف زیر استفاده می شود:
روش های ممکن برای تعیین بار مخزن
چندین روش برای اندازه گیری سطح مایع وجود دارد:
- بدون تماس- اغلب دستگاه هایی از این نوع برای کنترل سطح مواد چسبناک، سمی، مایع یا جامد، دانه ای استفاده می شود. اینها دستگاه های خازنی (گسسته)، مدل های اولتراسونیک هستند.
- تماس بگیرید- دستگاه به طور مستقیم در مخزن، روی دیواره آن، در یک سطح مشخص قرار دارد. هنگامی که آب به این نشانگر می رسد، سنسور فعال می شود. اینها مدلهای شناور و هیدرواستاتیکی هستند.
بر اساس اصل عملکرد، آنها متمایز می شوند انواع زیرحسگرها:
- نوع شناور؛
- هیدرواستاتیک؛
- خازنی؛
- رادار؛
- اولتراسونیک.
مختصری در مورد هر نوع دستگاه
مدل های شناور گسسته و مغناطیسی هستند. گزینه اول ارزان، قابل اعتماد، و دوم گران است، طراحی پیچیده، اما خواندن دقیق سطح را تضمین می کند. با این حال، یک عیب رایج دستگاه های شناور نیاز به غوطه وری در مایع است.
سنسور شناور برای تعیین سطح مایع در مخزن
- دستگاه های هیدرواستاتیک - در آنها تمام توجه به فشار هیدرواستاتیک ستون مایع در مخزن است. عنصر حساس دستگاه فشار بالای خود را حس می کند و طبق نموداری برای تعیین ارتفاع ستون آب نمایش می دهد.
مزیت اصلی چنین واحدهایی فشرده بودن، تداوم عملکرد و مقرون به صرفه بودن است. اما آنها را نمی توان در شرایط تهاجمی استفاده کرد، زیرا آنها نمی توانند بدون تماس با مایع انجام دهند.
سنسور سطح مایع هیدرواستاتیک
- دستگاه های خازنی - صفحاتی برای کنترل سطح آب در مخزن در نظر گرفته شده است. با تغییر نشانگرهای ظرفیت می توانید میزان مایع را قضاوت کنید. فقدان سازه ها و عناصر متحرک، مدار سادهدستگاه ها دوام و عملکرد قابل اعتماد دستگاه را تضمین می کنند. اما نمی توان به معایب توجه کرد - این نیاز به غوطه ور شدن در مایع و شرایط دمایی سخت است.
- دستگاه های رادار - درجه افزایش آب را با مقایسه تغییر فرکانس، تأخیر بین تابش و رسیدن به سیگنال منعکس شده تعیین کنید. بنابراین، سنسور هم به عنوان یک ساطع کننده و یک جمع کننده بازتاب عمل می کند.
چنین مدل هایی بهترین، دقیق، دستگاه های قابل اعتماد در نظر گرفته می شوند. آنها تعدادی مزیت دارند:
تنها نقطه ضعف این مدل قیمت بالای آن است.
سنسور سطح مایع مخزن رادار
- سنسورهای اولتراسونیک - اصل کارکرد و طراحی دستگاه مشابه دستگاه های رادار است، فقط از اولتراسوند استفاده می شود. ژنراتور تشعشعات اولتراسونیک ایجاد می کند که با رسیدن به سطح مایع منعکس شده و پس از مدتی به گیرنده سنسور می رسد. پس از انجام محاسبات ریاضی با دانستن تاخیر زمانی و سرعت سونوگرافی، فاصله تا سطح آب مشخص می شود.
مزایای سنسور رادار در نسخه اولتراسونیک نیز ذاتی است. تنها نکته این است که شاخص ها دقت کمتری دارند و طرح عملیاتی ساده تر است.
ظرافت های انتخاب چنین دستگاه هایی
در هنگام خرید دستگاه به عملکرد دستگاه و برخی از نشانگرهای آن توجه کنید. سوالات بسیار مهم هنگام خرید دستگاه عبارتند از:
گزینه هایی برای سنسورها برای تعیین سطح آب یا جامدات
سنسور سطح مایع DIY
شما می توانید یک سنسور اولیه برای تعیین و کنترل سطح آب در یک چاه یا مخزن با دست خود بسازید. برای اجرای نسخه ساده شده شما نیاز دارید:
برای تنظیم آب در یک مخزن، چاه یا پمپ می توان از دستگاه خود انجام دهید.
