Схема контроля уровня воды в аквариуме представлена на рис.1. Как только поверхность специального зонда покрывается водой, импульсы генератора НЧ, реализованного на первом операционном усилителе D1.1, поступают на компаратор (D1.2), усиливаются и преобразуются в электрический сигнал, управляющий ключевым каскадом на реле К1. В качестве датчика зонда В1 используется отрезок одно или двухстороннего фольгированного гетинакса (текстолита), размером 20хЗ0 мм, с прорезанной посредине дорожкой. Разрез делит проводящую поверхность на два одинаковых сектора, к которым припаиваются многожильные соединительные провода типа МГТФ. Датчик монтируется на площадке для корма рыбок, а она крепится к стенке аквариума на при соске. Таким образом, при нормальном уровне воды в аквариуме датчик-зонд погружен в воду и под тяжестью материала (фольгированного гетинакса) тяготеет ко дну, но не тонет, поддерживаемый рамкой кормушки. Если уровень воды спадает, фольгирован ные контакты площадки осушаются и импульсы через них не проходят. Компаратор срабатывает включает реле сигнализации.
Контакты реле могут коммутировать, при необходимости, редуктор полива для автоматического добавления воды в аквариум.
Делитель напряжения А1 R2 смещает не инвертирующий вход операционного усилителя, а резистор RЗ создает положительную обратную связь между входом и выходом ОУ D1.1. Конденсатор С1 заряжается и разряжается. Поскольку элемент D1.1 включен асимметрично, напряжение на eгo выходе (выв. 1) в момент зарядки конденсатора С1 практически близко к нулю. Достигнув поpoгa петли гистерезиса, напряжение на обкладках конденсатора С1 начинает спадать — конденсатор разряжается через резистор R4, пока напряжение на eгo обкладках не достигнет другого порогового значения, соответствующего максимальному положительному смещению ОУ. Поскольку напряжения выхода элемента D1.1 инвертировано, резистор RЗ ограничивает напряжение смещения не инвертирующего входа до нижней точки петли гистерезиса. Пороговые точки напряжения симметричны к половине напряжения питания, имеющемуся на выв. 3 ОУ. С выхода первого ОУ (выв. 1 D1.1) на датчик-зонд поступают электрические импульсы прямоугольной формы частотой 0,8…1 кГц (зависит от номиналов элементов С1, R4). Переходный конденсатор С2 срезает часть гармоник НЧ импульсов и задерживает составляющую постоянного тока. Благодаря отсутствию постоянной составляющей на контактных площадках датчика-зонда исключается эффект электролиза (окисления меди).
Koгдa датчик-зонд В1 погружен в воду, конденсатор С3 заряжается положительными импульсами, поступающими от НЧ генератора D1.1. В заряженном состоянии конденсатор СЗ пропускает выпрямленные диодом VD1 импульсы на вход компаратора D1.2.
Так как смещение на не инвертирующем входе D1.2 больше, чем пороговое напряжение на инвертирующем входе, то компаратор перебрасывается — на eгo выходе появляется высокий логический уровень. Транзистор VТ1 открывается, реле включается, нормально замкнутые контакты реле К1 размыкаются, нагрузка обесточивается.
Когда ток через сектора датчика-зонда не протекает (уровень воды спал), сигнал на не инвертирующем входе D1.2 близок к 0 — резистор R6 разряжает С3. Выв. 6 D1.2 (инвертирующий вход ОУ) положительно смещен делителем напряжения R7R10 (на схеме не
показаны). Компаратор D1.2 выдает на выходе (выв. 7) напряжение, близкое к 0. Реле обесточено. Контакты реле К1 (на схеме не показаны) нормально замкнуты. Ток поступает в нагрузку. Благодаря большому сопротивлению резистора R8 В цепи обратной связи второго ОУ исключены ложные срабатывания компаратора.
Детали схемы: D1 операционный усилитель КР1401УД5. Переменный резистор R10 типа СП5 -1, транзистор VT1 можно заменить на КТЗ15(Б .Е), KT603(A. B), КТ815(А, Б). Реле К1 мало мощное, типа РЭС 15, паспорт (003) на напряжение срабатывания 12В.
Источник — «Массовая радиобиблиотека». Выпуск 1275
А.П.Кашкаров, А.Л.Бутов. Радиолюбителям: схемы для дома. 2-е издание, стереотипное
Загрузка...