Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
IGE-XAOIGE-XAO
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

Hetzer 23 Mar 2013 17:30 22536 25
  • Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku


    Prosty czujnik i kontroler poziomu wody
    Autor projektu napisał: ,,Około 20 lat temu, mój przyjaciel przyszedł do mnie, aby porozmawiać ze mną o czujniku poziomu wody, wykonanym przy pomocy przekaźników, który naprawiał na zlecenie swojego klienta. Problem z czujnikiem polegał na tym, że przekaźniki te niszczyły się. Wiedział, że czujnik działa dzięki wykorzystaniu właściwości przewodnictwa elektrycznego wody. Klient nie zgadzał się jednak na wykorzystanie żadnego przełącznika pływającego.

    Pompka powinna zacząć pompować za każdym razem, kiedy woda osiągnie zbyt niski poziom oraz powinna przestać pompować kiedy woda osiągnie poziom wysoki. Kiedy woda zostanie zużyta i jej poziom nieco opuści się poniżej poziomu ,,wysokiego", obwód powinien znów załączyć pompkę oraz wyłączyć ją, kiedy tafla wody znów dotknie elektrody odpowiedzialnej za sygnalizowanie ,,wysokiego" poziom wody. Proces ten będzie się powtarzał tak długo, aż jego zasilanie nie zostanie odłączone. Obwód ten był jednak niestabilny, oscylował, co nie było zbyt dobre dla pompy wody o mocy 5HP, zresztą, nie byłoby to dobre do jakiejkolwiek innej pompy.

    Mój przyjaciel potrzebował pomocy. Zapytałem więc, czy nie lepiej zamiast pracować z przekaźnikami, zaprojektować obwód elektroniczny, co byłoby tańsze, bardziej niezawodne oraz miało dłuższą żywotność?"

    Krok 1: Opis teoretyczny obwodu

    Podstawowa teoria na temat projektu.
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

    CELE:
    *Utrzymywać poziom wody pomiędzy stanem "wysokim" i "niskim", czyli pomiędzy odpowiadającymi tym stanom elektrodami zamontowanymi w głównym zbiorniku.

    *Ochrona pompki, w razie gdyby poziom wody w zbiorniku spadł poniżej poziomu zapewniającego prawidłowe działanie pompki.

    *Wszystko to powinno zostać osiągnięte za pomocą możliwie jak najprostszego obwodu kontrolującego.

    Serce całego układu - CMOS CD4001.
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

    "Tabela prawd" dla bramki NOR.
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

    Logiczne 0 i 1 układu.
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

    Układ CD4001 podłączony, jako przerzutnik S-R
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

    Obwód kontrolera
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

    PIERWSZA MOŻLIWOŚĆ, ZASILANIE WŁĄCZONE
    W zależności od tego, która bramka przerzutnika S-R będzie szybsza, pompa może się załączyć lub może się nie załączyć, kiedy poziom wody będzie znajdował się pomiędzy elektrodami odpowiadającym poziomowi niskiemu i wysokiemu. Zobaczmy co się stanie, jeśli pompka nie włączy się.

    Pompka nie włącza się.
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

    Pompka włącza się, zanim poziom wody osiągnie stan "niski".
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

    Poziom wody podnosi się.
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

    Woda osiąga poziom "wysoki", pompa zostaje wyłączona.
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

    OBWÓD MUSI "PAMIĘTAĆ"
    *Aby pompa była wyłączona, podczas gdy poziom wody będzie spadał z w czasie jej pobierania ze zbiornika.
    *Aby włączyć ponownie pompę, kiedy poziom wody spadnie poniżej elektrody odpowiadającej niskiemu poziomowi wody.
    *Opieramy się na działaniu przerzutnika S-R, więc obwód musi pamiętać te czynności.

    Poziom wody znów się opuszcza.
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

    Cykl ten powtarza się w nieskończoność.
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

    DRUGA MOŻLIWOŚĆ
    Pompa załączy się podczas, gdy tafla wody będzie znajdowała się pomiędzy poziomami "niskim" i "wysokim".

    Po włączeniu zasilania pompa uruchomi się.
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

    I wyłączy się, gdy poziom wody osiągnie stan "wysoki".
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

    JEŚLI POZIOM WODY SPADNIE
    Kontroler będzie zachowywał się tak jak zaplanowano.
    Podczas, gdy woda będzie poniżej poziomu niskiego, pompa uruchomi się i cykl ten będzie powtarzał się przez cały czas.

    OCHRONA POMPY
    Kiedy ilość wody w zbiorniku spadnie poniżej określonego poziomu, pompa nie załączy się, aby zapobiec jej spaleniu i uszkodzeniu.

    Ochrona pompy
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

    Krok 2: Schemat
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

    Schemat ten został oryginalnie narysowany za pomocą programu CadSoft Eagle służącego do projektowania płytek PCB. Wydawać by się mogło, że schemat jest trudny do odczytania, został on jednak nieco zmodyfikowany dla większej przejrzystości. Mały transformator 120VAC:12VAC step-down o wydajności prądowej 250mA jest podłączony do płytki zasilacza poprzez złącza X1-1 oraz X1-2. Transformator dostarcza niskie napięcie wymagane do zasilania sterownika oraz zapewnia izolację galwaniczną pomiędzy obwodem sterującym, a siecią. Aby zminimalizować ilość wykorzystanych elementów, obwód CMOS CD4001 został użyty do wytworzenia jednego napięcia zasilającego, wykorzystanego do obydwu elementów, obwodu sterowania i do przekaźnika.

    Dodatkowo, jak na wcześniejszych obrazkach można było zobaczyć, sterownik zawiera dwie diody LED, jedną zieloną, dla zasygnalizowania kiedy pompa pracuje, a drugą czerwoną, dla zasygnalizowania, kiedy pompa znajduje się w trybie ochronnym. Zielona dioda zapala się za każdym razem, kiedy przekaźnik załączy się. Ta dioda, wraz z rezystorem ograniczającym prąd jest połączona równolegle z cewką przekaźnika. Jeśli czerwona dioda świeci się, pompa wraz z zieloną diodą LED pozostaną wyłączone. Kiedy czerwona dioda zgaśnie, pompa oraz zielona dioda LED mogą się załączyć w razie potrzeby.

    Obwód złożony z tranzystorów Q1 i Q2 jest zaprojektowany tak, aby włączać czerwoną diodę LED (zabezpieczenie pompy) za każdym razem, kiedy poziom wody będzie znajdował się pomiędzy elektrodą poziomu ochronnego pompy, a elektrodą umieszczoną na dnie. Q1 będzie załączony tak długo, jak długo poziom wody będzie utrzymywał się poniżej poziomu ochronnego. Prąd bazy Q1 jest zbyt mały, poniżej 1 mikroampera. Q1 i Q2 są połączone w układ Darlingtona, więc Q2 może uaktywnić w razie potrzeby diodę czerwoną.

    Bramka IC1-B jest rodzajem bramki AND. To zaś oznacza, że za każdym razem, kiedy zbiornik będzie trzeba napełnić, a poziom ochronny pompy jest osiągnięty, bramka ta uruchomi tranzystor Q3, który zaś uruchomi pompę wody.

    Krok 3: Płytka drukowana
    Płytkę wraz z elementami potrzebnymi do jej wykonania można zakupić jako kit.
    Poniżej link do pobrania wzoru płytki drukowanej wykonanej przez autora projektu.
    Link

    Krok 4: Lista elementów
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

    Rezystory:
    3x - 2.2M ohm 1/4W (R1, R2, R3)
    1x - 4.7K ohm 1/4W (R4)
    1x - 120K ohm 1/4W (R5)
    2x - 470 ohm 1/2W (R6, R7)
    1x - 15K ohm 1/4W (R8)

    Kondensatory:
    1x - 330uF 63V (C1)
    1x - 220uF 25V (C2)
    1x - 1uF 63V (C3)

    Półprzewodniki:
    5x - 1N4004 (D1, D2, D3, D4, D5)
    1x - CD4001 (IC1)
    1x - 7812T (IC2)
    1x - Green LED (LED1)
    1x - Red LED (LED2)
    2x - 2N3904 (Q1, Q3)
    1x - 2N3906 (Q2)

    Pozostałe:
    1x - 12V przekaźnik (RLY1) Jameco P/N: 144186
    4x - 2 Terminal connector (X1, X2, X3, X4) Jameco P/N: 2094485*
    Płytka drukowana Pliki Eagle zamieszczone w Kroku 3
    1x - 14pin IC Socket
    1x - 120V/12V @ 250mA transformator lub AC-to-AC adapter, Jameco P/N:2076543

    Krok 5: Montaż
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

    Najpierw wlutuj elementy pasywne, czyli rezystory i elektrolityczne kondensatory, zwracając uwagę na ich polaryzację. Później przylutuj elementy zasilacza, takie jak diody i stabilizatory napięcia, również zwracając uwagę na polaryzację.

    Zamontuj 14-pinową podstawkę w odpowiednim miejscu na płytce drukowanej, a następnie przylutuj ją. Nanieś tylko tyle lutowia, ile jest potrzebne do przylutowania każdego wyprowadzenia. Zbyt duża ilość lutowia może spowodować zwarcie ze sobą poszczególnych wyprowadzeń. Zwróć uwagę na stronę, z której przypada wycięcie w podstawce.

    Użyj zewnętrznego zasilacza napięcia stałego +15V lub dwóch baterii 9V połączonych szeregowo oraz pary krokodylków podłączając plus zasilania do anody diody D1 oraz minus zasilania do katody diody D4. Mierzone napięcie pomiędzy pinem 14 (Vdd) i 7 (GND) na podstawce półprzewodnika powinno wynosić +12V +/- 2%.

    Jeśli napięcia w twoim obwodzie są takie same, jak podane wyżej, możesz przystąpić do następnego kroku.

    Krok 6: Kończenie montażu płytki drukowanej
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiornikuCzujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

    Zamontuj tranzystory NPN 2N3904 w miejsce Q1 i Q3 upewniając się, czy wszystkie wyprowadzenia pasują w odpowiednie otwory. Ostrożnie lutuj każde wyprowadzenie, robiąc po przylutowaniu każdej nóżki przynajmniej 20-30 sekund przerwy zanim przejdziesz do kolejnej. W ten sam sposób zamontuj tranzystor Q2, czyli 2N3906 PNP. Zamontuj zieloną diodę LED w miejscu oznaczonym jako LED1. Krótsza końcówka to katoda, powinna być zamontowana w miejscu oznaczonym na płytce jako katoda. Jeśli dioda LED zostanie zamontowana odwrotnie to nie zaświeci. Podobnie jak w przypadku tranzystorów, rób pomiędzy lutowaniem wyprowadzeń przynajmniej 20-30 sekund przerwy. Tak samo postępuj z czerwoną diodą LED, którą należy zamontować w miejscu oznaczonym, jako LED2.

    Następnie zamontuj po dwa podwójne złącza w każdym miejscu. Zamontuj jedno złącze w miejscu X1 i jedno w miejscu X4, a następnie przylutuj je tak, aby ich wyjścia były skierowane w stronę krawędzi płytki drukowanej. Weź dwa pozostałe złącza, a następnie złącz je razem, wciskając wypustkę jednego z nich w rowek na drugim. Tak zmontowane złącza wlutuj w miejsce X2 i X3, tak samo jak poprzednio, zwróć uwagę aby ich wyjścia były skierowane w stronę krawędzi płytki drukowanej.

    Zamontuj przekaźnik w miejscu RLY1 i przylutuj go. Po wykonaniu tej czynności płytka kontrolera będzie kompletna. Aby urządzenie było gotowe do testów należy umieścić układ scalony CD4001 we wlutowanej wcześniej podstawce.

    Krok 7: Ostateczne testowanie
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

    Połóż swoją zmontowaną płytkę układu na jakiejś nieprzewodzącej powierzchni, takiej jak na przykład tekturowa teczka lub zeszyt, aby zapobiec przypadkowemu zwarciu lutowanych punktów za pomocą jakiś przewodzących rzeczy. Uszykuj parę przewodów 24AWG o długości około 30 centymetrów, a następnie odizoluj ich końcówki. Włóż jeden koniec przewodu do złącza na płytce sterownika oznaczonego, jako Ground, a następnie umieść koniec innego przewodu w złączu opisanym, jako ,,poziom ochrony pompy (pump level protection)” pozostawiając drugie końcówki luzem, jednak tak, aby nie dotykały innych.

    W tym teście użyjemy zasilacza, który wykorzystywaliśmy również w kroku 5. Podłącz zasilacz do obwodu w ten taki sam sposób, jak poprzednio. CD4001 w tym momencie powinien być już umieszczony w podstawce. Jeśli zasilacz jest poprawnie podłączony do płytki, a cała płytka bezbłędnie zmontowana, powinna zapalić się czerwona dioda LED. Jeśli zewrzesz ze sobą dwie odizolowane końcówki przewodów, czerwona dioda powinna zgasnąć, zaś zapalić powinna się dioda zielona. Powinno być również słyszalne ciche kliknięcie w przekaźniku. Rozwarcie końcówek przewodów z powrotem spowoduje wyłączenie zielonej diody LED, zapalenie się czerwonej diody oraz wydobycie się z przekaźnika dźwięku kliknięcia (rozwierające się styki). Jeśli wszystko działa tak, jak w opisie powyżej, to znaczy, że obwód został zmontowany poprawnie.

    Postaraj się znaleźć płytki pojemnik, a następnie napełnij go wodą. Nie odłączaj zasilania od obwodu. Czerwona dioda powinna się świecić, a dwie odizolowane końcówki nie powinny się ze sobą stykać. Umieść końcówki przewodów w pojemniku z wodą. Czerwona dioda powinna zgasnąć, zaś zielona zaświecić się. Przekaźnik znów wyda cichy odgłos. Wyjmij końcówki z wody, zielona dioda powinna zgasnąć, a czerwona zaświecić się. Jeśli ten test również się powiódł, to znaczy, że obwód działa prawidłowo.

    Test transformatora AC:
    Teraz nadszedł czas na przetestowanie sterownika przy podłączonym zasilaniu pochodzącym z transformatora 120V/12V 250mA. Podłącz wyprowadzenia 12VAC transformatora do złącz na płytce kontrolera oznaczonych, jako 12VAC IN. Podłącz pierwotne uzwojenie transformatora za pomocą zewnętrznego kabla do sieci. Obwód powinien zachowywać się tak samo, jak podczas zasilania napięciem stałym. Jeśli tak jest, możemy przejść do następnego testu.

    Symulowanie działania pompy:
    Przygotuj kolejną parę przewodów o takiej samej długości jak te, podłączone już do płytki kontrolera, odizoluj ich końcówki i podłącz pierwszy przewód do zacisku "Low level" oraz drugi przewód do zacisku "high level". Z końcówkami przewodu ochrony pompy oraz "Ground" zanurzonymi w pojemniku z wodą, zielona dioda LED powinna się świecić. Teraz zanurz w tym samym pojemniku z wodą, co poprzednie kable przewód "low level". Zielona dioda powinna świecić się nadal, następnie zanurz w tym samym pojemniku z wodą przewód „high level”, zielona dioda powinna zgasnąć, a z przekaźnika wydobędzie się charakterystyczny dźwięk. Ten test zasymulował napełnianie zbiornika wodą przez pompę. Aby zasymulować pobieranie wody z pojemnika, możesz wyjąć przewód "high level" z pojemnika z wodą, obwód powinien zachowywać się cały czas tak samo. Teraz wyjmij z wody przewód "low level". Zielona dioda powinna się zapalić, a przekaźnik powinien załączyć pompę.

    Jeśli twój układ przeszedł wszystkie testy pomyślnie, kontroler jest teraz gotowy do użytku, możesz wykorzystać go w praktyce. Zanim jednak to zrobisz, upewnij się, że podczas montażu układu nie będziesz narażony na zetknięcie się z wysokim napięciem. Elektrody pełniące rolę czujników powinny być rozmieszczone w pionie od góry do dołu zbiornika z wodą. Aby zapobiec korozji elektrod, warto jest wykonać je z materiału nierdzewnego, dla dłuższej żywotności. Jeśli elektrody będą przechodzić przez ścianę zbiornika, pamiętaj o uszczelnieniu otworu, aby zapobiec przeciekaniu.

    Źródło:Link

    Cool! Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    Hetzer
    Level 13  
    Offline 
    Hetzer wrote 123 posts with rating 45, helped 0 times. Live in city Września. Been with us since 2012 year.
  • IGE-XAOIGE-XAO
  • #2
    mycodename47
    Level 14  
    Bardzo mi się podoba ten projekt. W pierwszej chwili pomyślałem, że znowu toś zrobił prosty układ na uC, a tu proszę są jeszcze ludzie którzy wiedzą jak działają przerzutniki i umieją je wykorzystać w praktyce. Szczegółowy opis i zdjęcia... Oby więcej takich materiałów na elektrodzie :)
  • #3
    Robson40
    Level 12  
    Projekt ma jedną ale zasadniczą wadę : elektrody zasilane są napięciem stałym ,co po pewnym czasie spowoduje ich korozję i urządzenie może przestać działać. W profesjonalnych przekaźnikach poziomu elektrody zasilane są prądem przemiennym z wewnętrznego generatora lub bezpośrednio z transformatora.
  • IGE-XAOIGE-XAO
  • #5
    munenori
    Level 27  
    Quote:

    Projekt ma jedną ale zasadniczą wadę : elektrody zasilane są napięciem stałym ,co po pewnym czasie spowoduje ich korozję i urządzenie może przestać działać.

    Witam
    Nie ma problemu,jeśli elektrody zrobione są ze stali kwasoodpornej,wtedy nic nie rdzewieje,nie śniedzieje,działa długo i bezproblemowo
    Pozdrawiam
  • #6
    jupi2
    Level 1  
    munenori wrote:
    Quote:

    Projekt ma jedną ale zasadniczą wadę : elektrody zasilane są napięciem stałym ,co po pewnym czasie spowoduje ich korozję i urządzenie może przestać działać.

    Witam
    Nie ma problemu,jeśli elektrody zrobione są ze stali kwasoodpornej,wtedy nic nie rdzewieje,nie śniedzieje,działa długo i bezproblemowo
    Pozdrawiam


    [b]Witam

    Dziesięć lat temu popełniłem podobny układ z tym że na driverze ULN28O3 pracuje jako wskażnik poziomu wody i sterownik pompy, elektrody w sumie 8 sztuk zrobione są z igieł lekarskich
  • #7
    munenori
    Level 27  
    Witam
    Drut spawalniczy do stali kwasoodpornej-bardzo dobre rozwiązanie,są różne grubości,zawsze można uciąć na wymaganą długość.
    Pozdrawiam
  • #8
    leszek_88
    Level 9  
    W podobnych celach używałem układu jak na załączonym schemacie. Nie musiałem przejmować się zabezpieczeniem pompy przed pracą na "sucho" więc potrzebne mi były tylko dwa poziomy. Układ jest tak prosty że aż niezniszczalny. Pracuje od jakiegoś czasu bez zarzutu ( w zimnej oraz gotującej się wodzie). Jako elementy znużone w wodzie wykorzystałem fragmenty drutu nierdzewnego.
  • #9
    PPK
    Level 27  
    Kurcze ! Stare czasy mi się przypomniały. Robiliśmy coś takiego dla naszej zakładowej kotłowni prawie 30 lat temu. Z JEDNĄ elektrodą (i masa). Całość analog + opóźniacz wyłączenia pompy, na 555. Wykonawcze, stałoprądowe R15 - 12V sterowały stycznikami bo pompy miały silniki 380V/5kW . O tyle było łatwiej, że kocioł miał rurkę kontrolną poziomu wody. Tam zamocowaliśmy elektrodę. Fajne.
    p.s. Popatrzyłem na schemat, daj na wejściu bramek CMOS jakiś układ całkujący bo woda lubi falować a przy rozłączaniu, na styku elektroda - woda, robi się niezły miszmasz - menisk wypukły i czasami, stany nieustalone.
  • #10
    Wicenty
    Level 10  
    Witam Kolegów dyskutantów!
    Ja również ok. 30 lat temy wykonałem sterowanie pompą na przerzutniku a z problemem korozji elektrod poradziłem sobie stosując elektrody węglowe z prętów węglowych ze zużytej baterii.
  • #11
    kolgreen
    Level 15  
    Wicenty wrote:
    (...) stosując elektrody węglowe z prętów węglowych ze zużytej baterii.


    Ale stosowanie prętów węglowych z baterii w przypadku zbiornika z wodą pitną chyba nie jest dobrym pomysłem...

    Po co tak kombinować. Podobne (jak na zdjęciu) czujniki poziomu cieczy są dostępne za kilkanaście złotych...

    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

    Nie korodują, nie wprowadzają toksycznych związków i nie wymuszają przepływu prądu elektrycznego przez zbiornik.
  • #12
    User removed account
    User removed account  
  • #13
    kolgreen
    Level 15  
    wordsan wrote:
    Czy do wody pitnej 100 st. C możemy je stosować?


    Nie wiem do kogo kolega kieruje pytanie. Odpowiem odnośnie czujników o których wspomniałem powyżej.
    Czujniki te mogą pracować w różnych środowiskach; oleje, woda, paliwa. Zdjęcie jest tylko poglądowe. Czujniki są robione albo z nierdzewki albo polypropylenu (woda) lub polyamidu (dla zbiorników z paliwami). Niektóre typy czujników spokojnie wytrzymują temperatury od -20 oC do 130 oC. Oczywiście cena też jest wyższa od 30zł w górę (do kilkuset). Przykładowy czujnik: LS02-1A85-PP-500W.

    Generalnie wszystko co ma być stosowane do wody pitnej powinno mieć odpowiedni certyfikat, chociażby od PZH. Wsadzanie "czegoś" do instalacji z wodą pitną jest moim zdaniem głupotą.
  • #14
    doles
    Level 19  
    Witam, buduję również ten układ co autor tematu, natomiast zamiast zabawy z kabelkami zanurzonymi w wodzie (niestety w mojej aplikacji nie ma mowy o przepływie prądu przez wodę, chciałbym do wejść tego układu podłączyć właśnie dwa takie czujniki:

    Pierwszy:

    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

    Drugi:
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku

    Chciałbym zapytać kolegów o napięcia w jakich pracują takie czujniki. W aukcji do tego dłuższego czujnika napisane jest, że maks. do 200VDC. Czy jest zatem jakieś minimum ? Chciałbym podać na te czujniki 5V. Ze względu na użyte bramki NOR (74HC02, taki scalak miałem). Zgodnie z dokumentacją prąd zamykania to max. 20mA więc dałem rezystory 500Ω ograniczające prąd wejściowy bramek. Schemat układu:

    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku
  • #15
    kolgreen
    Level 15  
    doles wrote:

    Chciałbym zapytać kolegów o napięcia w jakich pracują takie czujniki. W aukcji do tego dłuższego czujnika napisane jest, że maks. do 200VDC. Czy jest zatem jakieś minimum ? Chciałbym podać na te czujniki 5V. (...)


    Oczywiście może być podłączone napięcie 5V.

    Jak przypuszczam podany w dokumentacji prąd maksymalny był dla maksymalnego napięcia, zatem bez obaw...
  • #16
    doles
    Level 19  
    OK, dziękuję za odpowiedź. Czy jest ktoś w stanie powiedzieć mi coś na temat tego elektrozaworu ? W ogóle jaki mógłbym zastosować elektrozawór do układu "grawitacyjnego" ? Tak aby po jego otwarciu woda swobodnie przelatywała z małego zbiorniczka ? Wiem, ze musi być to elektrozawór bezpośredniego działania inaczej nie ma szans, ale chyba tez ważny jest przepust zaworu...Sam już nie wiem czego szukać, wszystko albo drogie, albo pośredniego działania (wymagające różnicy ciśnień)
  • #17
    mariosvd
    Level 9  
    Dziękuję serdecznie za projekt - dokładnie czegoś takiego potrzebowałem :)
    Jako tranzystor Q3 użyłem MOSFET IRFZ44N, między źródło i bramkę dołączając kondensator 47uF, a R4 zmieniłem na 10k - to sprawiło, że przekaźnik wyłącza się z kilkusekundowym opóźnieniem, co rozwiazalo problem falowania wody.
    Jako elektrody/czujniki użyłem śruby że stali nierdzewnej.
    Mam jednak mały problem: gdy wszystkie elektrody/czujniki są zanurzone, delikatnie rozświeca się czerwony led i delikatnie świeci cały czas. Wszystko działa poprawnie, ale w tym stanie nie powinien świecić żaden led.
    Czy ma ktoś jakiś pomysł jak sobie z tym poradzić?
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku
  • #18
    portwein
    Level 20  
    Wygląda na to, że coś się indukuje w przewodzie od czujnika.
    Spróbuj dodać kondensator ceramiczny, jak na rysunku.
    Przylutuj go gdzieś w okolicy Q1.
    Jeśli nie pomoże, dodaj jeszcze rezystor przy Q2.
    Pojemność i rezystancja - orientacyjne. Być może, wystarczy mniejszy kondensator.
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku
  • #19
    mariosvd
    Level 9  
    portwein, wielkie dzięki!
    Pomógł sposób z rezystorem - w moim przypadku 50k (przy mniejszych rezystancjach led nadal delikatnie świecił).
    Serdecznie pozdrawiam :)
  • #20
    portwein
    Level 20  
    Quote:
    ... wielkie dzięki! Pomógł sposób z rezystorem - w moim przypadku 50k (przy mniejszych rezystancjach led nadal delikatnie świecił)

    Nie dziękuj, tylko wymyśl coś, żeby to wytłumaczyć. Za chwilę pół Elki będzie się pytać. :)
    W tym Q2, nie zamieniłeś przypadkiem emitera z kolektorem?
    Na ten przykład, BC 307, czy 557 mają je wyprowadzone odwrotnie, niż 2N3906.

    A może, w ogóle podstaw inny egzemplarz i zobacz, co będzie.
  • #21
    aaanteka
    Level 39  
    munenori wrote:
    Nie ma problemu,jeśli elektrody zrobione są ze stali kwasoodpornej,wtedy nic nie rdzewieje,nie śniedzieje,działa długo i bezproblemowo

    Niestety nie, woda wodociągowa zawiera różne minerały , w tym drobinki słabo rozpuszczalnych soli jak przykładowo żelaza, magnezu, wapnia. W zależności od intensywności eksploatacji i nawet przy wstępnym filtrowaniu elektrody, przy stałym napięciu pokrywają się nierozpuszczalnym osadem mającym wpływ na prawidłowe funkcjonowanie. Wystarczy chwila przestoju elektrod ( brak wody, wyłączenie przed zapełnieniem zbiornika) i osad wysycha do postaci nieprzepuszczalnej , robi się w zależności od składu wody twardy jak skała.
    Optymalny zakres częstotliwości dla takich rozwiązań mieści się w zakresie 1,3kHz- 2,5kHz. A i wtedy należy okresowo czyścić elektrody pomiarowe.


    portwein wrote:
    Spróbuj dodać kondensator ceramiczny, jak na rysunku.
    Przylutuj go gdzieś w okolicy Q1.

    Według mnie niezbyt fortunnie. Proponuję jak już zastosować stałą czasową za tym kluczem tranzystorowym. Bo co daje kondensator w tym stanie wpięty elektrodami pomiędzy masę, a tą samą masę ? Rezystor baza Q2 do plus 12V jak najbardziej w takim przypadku.
    Ponadto trochę za duże wartości R5 oraz R8. Wstaw odpowiednio: 1k oraz 4,7K. Sprawdź efekt.
  • #22
    mariosvd
    Level 9  
    portwein wrote:
    Nie dziękuj, tylko wymyśl coś, żeby to wytłumaczyć. Za chwilę pół Elki będzie się pytać. :)

    Spróbuję ;)
    Przypuszczam, że problemem jest pojawiające się bardzo niskie napięcie na bazie Q1, co powoduje jego otwarcie i płynący przez niego prąd, a w konsekwencji otwiera on także Q2 , co w konsekwencji powoduje delikatne świecenie LED2.
    Zaproponowane przez Ciebie dodanie rezystora sprawia, że "podciągamy do góry" Q2, a że jest to tranzystor PNP, to powaduje jego zatkanie.
    portwein wrote:
    W tym Q2, nie zamieniłeś przypadkiem emitera z kolektorem?
    Na ten przykład, BC 307, czy 557 mają je wyprowadzone odwrotnie, niż 2N3906.

    Sprawdziłem dwa razy wyprowadzenia wg noty katalogowej i są ok, ale miernikiem nie sprawdziłem...
    Jako Q2 użyłem BC558, a jako Q1 użyłem BC548 (wg noty katalogowej mają tak samo rozmieszczone wyprowadzenia)
    portwein wrote:
    A może, w ogóle podstaw inny egzemplarz i zobacz, co będzie.

    Niestety układ mam już zmontowany, pokryty lakierem i zainstalowany w rozdzielni...

    Chciałbym jeszcze dodać LED, który wskazywałby działanie układu, kiedy oba zbiorniki są pełne (coś na zasadzie kontrolki, że układ jest zasilany i działa poprawnie. Jednak nie wiem gdzie i jak się nim podłączyć, żeby gasł gdy zaświeci się czerwony LED2?
  • #23
    aaanteka
    Level 39  
    mariosvd wrote:
    Niestety układ mam już zmontowany, pokryty lakierem i zainstalowany w rozdzielni...

    A że nie działa prawidłowo ,to już inna kwestia. Lakier można rozpuścić i nanieść na nowo.
    mariosvd wrote:
    Chciałbym jeszcze dodać LED, który wskazywałby działanie układu, kiedy oba zbiorniki są pełne (coś na zasadzie kontrolki, że układ jest zasilany i działa poprawnie. Jednak nie wiem gdzie i jak się nim podłączyć, żeby gasł gdy zaświeci się czerwony LED2?

    Układ przerzutnika R-S ma dwa wyjścia Q i negację Q, możesz to wykorzystać do sterowania diodami naprzemiennie informującymi stan NAPEŁNIANIE / PEŁNY. Wprzypadku zbiornika dolnego musisz częściowo powielić układ istniejący i dodać elektrodę GÓRNĄ lub ewentualnie GÓRNĄ i DOLNĄ poziomu wody ( obecnie masz tylko elektrodę BRAK WODY).
  • #24
    Marian B
    Level 36  
    doles wrote:
    Witam, buduję również ten układ co autor tematu, natomiast zamiast zabawy z kabelkami zanurzonymi w wodzie (niestety w mojej aplikacji nie ma mowy o przepływie prądu przez wodę, chciałbym do wejść tego układu podłączyć właśnie dwa takie czujniki:

    Nie koniecznie trzeba stosować dwa oddzielne czujniki (w domyśle dwa otwory). Można zastosować jeden czujnik wielopoziomowy. Czujnik wielopoziomowy musi być dostosowany do konkretnego zbiornika, dla tego najprościej wykonać go we własnym zakresie.
    Tu opis budowy takiego czujnika:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=15217683#15217683
    Ma on cztery poziomy, ale nic nie stoi na przeszkodzie zrobić tylko dwa poziomy.
  • #25
    portwein
    Level 20  
    Quote:
    Bo co daje kondensator w tym stanie wpięty elektrodami pomiędzy masę, a tą samą masę ?

    Nic.
    Ale, jeśli pomiędzy masę i tę samą masę, czyli - jeśli dobrze zrozumiałem - między masę układu i masę czujnika (a co za tym idzie, również wejście układu, kiedy dolny zbiornik jest w stanie "zalanym") zostanie włączony długi, niekoniecznie ekranowany przewód, może się w nim indukować napięcie zakłócające, np. o częstotliwości sieciowej.
    Sposobem na stwierdzenie, czy to zjawisko występuje, może być słuchawka włączona zamiast diody świecącej, w której słyszalny będzie wówczas charakterystyczny przydźwięk - brum.
    Jeśli dodatkowo nastąpi to, o czym nieco wcześniej pisze Kol. aaanteka, czyli wysuszenie elektrod, uprzednio galwanicznie pokrytych związkami minerałów i, wywołany tym, wzrost ich rezystancji przejścia, może zajść prostowanie napięcia wcz., również indukującego się w ww., długim przewodzie, i odbiór stacji nadających np. na KF.

    Dodatkowy LED?
    Najprościej chyba tak:
    Czujnik i kontroler poziomu wody w zbiorniku
    Końcówki: 8 i 9, układu 4001 - równoważne. Przełączyć tę, którą łatwiej.
  • #26
    aaanteka
    Level 39  
    portwein wrote:
    Ale, jeśli pomiędzy masę i tę samą masę

    Nie ma zadnego, ale kondensator został zaznaczony w konkretnym miejscu układu, schematu i co więcej masa prawidłowo wykonana zawsze jest masą. Stan niestabilny pojawia się przypaku wysterowania tranzystorów.