Индикатор уровня жидкости своими руками схема: Индикатор уровня воды своими руками схема. Выбираем датчик уровня воды в резервуаре и емкости

Светодиодный указатель уровня воды | Сделай сам своими руками

Датчик уровня воды своими руками может сделать практически каждый, кто хоть немного умеет держать в руках паяльник. А эта статья поможет вам поэтапно, при помощи фотографий, изготовить индикатор уровня воды в баке своими руками из простых и распространённых деталей. Данное устройство работает очень хорошо и весьма надёжно в эксплуатации. При правильной сборке из исправных деталей, указанных на схеме номиналов, в дальнейшей настройке не нуждается, и будет работать сразу при подключении питания 12 вольт.
Для начала нужно разобраться со схемой уровня воды, которую мы будем изготавливать.

Схема уровень воды своими руками

Первым делом, после ознакомления с фотографией: схема уровня воды в баке своими руками, является заготовка деталей и материалов. Нам потребуется микросхема ULN2004, её можно купить в радиомагазине или в Китае, на Алиэкспресс. Цена за одну микросхему в радиомагазине и за десять на Алиэкспресс примерно равны, так что выбирайте подходящее, единственное неудобство — это то, что посылку из Китая нужно ждать около месяца или больше.

Детали собраны

Светодиоды можно использовать сигнальные любого цвета, какой Вам понравится, диаметром 4 – 5 миллиметров. Цоколёвка светодиодов и микросхемы есть на схеме.
Конденсатор C1 нужен полярный 100 микрофарад 25 вольт, или больших параметров (какой есть).
Резисторы (сопротивления) мощностью от 0.125 до 0.5 ватта или больше (чем больше мощность, тем больше габариты и будет не очень красиво, это относится и к конденсатору).
Резисторы R1 – R7 сопротивлением 47 ком (немного меньше или немного больше – не критично).
Резисторы R 8 – R14 сопротивлением 1 ком (примерно). Чем больше сопротивление, тем слабее будет светиться светодиод и наоборот, но слишком маленькое сопротивление может привести к выходу светодиода из строя.
Печатную плату можно не изготавливать, а применить макетную, как у меня, стоит копейки, особенно в Китае. Соотношение цены в радиомагазине и Китае 5 – 10 к одному.
Кабель к датчикам уровня воды можно применить любой восьми жильный сигнальный (в магазинах, где продают устройства сигнализации, есть всякий). Концы кабеля, помещаемые в воду как датчик уровня, освободить от изоляции на длину 5 – 10 миллиметров и зачищенные концы залудить (покрыть оловом при помощи паяльника) для уменьшения окисляющего действия воды на металл. Плюсовой электрод нужно изготовить из нержавейки (например, чайная ложка), а место соединения её к проводу защитить от воды при помощи клеевого пистолета. Если место контакта не защитить, то через короткое время электрохимическая реакция сожрёт. Шаг между датчиками нужно рассчитать исходя из глубины ёмкости. Если нужно измерять большую глубину воды и хочется разместить датчики чаще, то можно изготовить ещё одну или даже несколько подобных схем контроля уровня воды и разместить их последовательно в ёмкости. Конструкция датчиков может быть самой разнообразной и зависит только от Вашей фантазии, главное соблюдать общие принципы.

Клеммные колодки любые, но важно удобство подключения и использования.
Для микросхемы лучше всего применить разъём для беспаечного размещения. Это гнездо можно паять и не бояться, что перегреешь ножки, или подействует статическое электричество. Если микросхема вышла из строя, по каким – то причинам, то заменить её можно за пару секунд. Стоит такая панелька копейки.
Олово (проволока с канифолью) лучше использовать Российское. Китайское олово хорошее не встречал.
После сбора деталей нужно подумать о размещении деталей на плате. Я сделал, так как на фото, а Вы вольны расположить их по своему вкусу. Главное, чтобы расположение деталей отвечало задачам уменьшения количества перемычек и пайки, а главное удобству эксплуатации. Аккуратность в сборке схемы не последнее дело, не нужно торопиться как я и будет всё красиво. Итак, приступим.

Питание указателя уровня воды в баке можно сделать от любого аккумулятора 12 вольт (даже старого, лишь бы он давал не меньше чем 10 вольт), например, от компьютерного блока бесперебойного питания, да и продают сейчас их много всяких маломощных. Или можно на даче использовать обычные батарейки. Если их соединить последовательно 8 штук по 1.5 вольта = 12 вольт. Вполне достаточно. А если батарейки подключить через кнопку, чтобы схема работала только при нажатии на кнопку, то такого питания хватит на много лет.
Осталось только испытать указатель уровня воды в баке и тут главное не перепутать плюс с минусом. Провода питания лучше подключать разного цвета. Плюс всегда обозначается красным цветом, а минус чёрным, если к этому привыкнуть, то уже не перепутаете.

разновидности, правила выбора, изготовление своими руками

На производстве нередко возникает необходимость в измерении уровня жидкости (воды, бензина, масла). В быту чаще всего нужно определить высоту воды в какой-либо емкости, для этого применяют специальные приспособления — уровнемеры и сигнализаторы. Измерительные устройства делятся на несколько разновидностей, их приобретают в магазинах, но для домашнего использования проще всего сделать датчик уровня воды своими руками.

• Виды датчиков
• Правила выбора
• Изготовление своими руками

Виды датчиков

Датчики различаются между собой по способу измерения уровня жидкости и делятся на два вида: сигнализаторы и уровнемеры. Сигнализаторы отслеживают заданную точку заполнения емкости и при достижении нужного объема жидкости прекращают ее поступление (пример — поплавок в бачке унитаза).

Уровнемеры непрерывно контролируют степень заполнения резервуара (пример — датчик на шахтном водоотливе).

По принципу действия датчики уровня воды в емкости делятся на такие разновидности:

• Поплавковые — в их конструкцию входят поплавок с магнитом и два герметических контакта (геркона). При достижении минимального уровня жидкости в емкости поплавок перемещается вниз и магнитом действует на геркон, при этом включается реле и запускается насос, начинается подкачка воды в резервуар. При полном заполнении емкости поплавок достигает верхнего геркона, при этом срабатывает реле, выключающее насос.
• Ультразвуковые — используются не только в жидкой среде, но и в сухой. Устройства работают таким образом: излучатель подает импульсы, которые достигают резервуара и возвращаются на приемник. Встроенный контроллер обработки сигнала анализирует силу и длительность затухания ультразвуковой волны (эти параметры различны для полной и пустой емкости).
• Электродные — применяются в жидких электропроводящих средах. Состоят из двух электродов, контролирующих нужный уровень жидкости. Третий электрод является аварийным и используется при превышении заданных параметров и включении режима откачки.
• Радарные — универсальные механизмы благодаря тому, что их можно применять при работе с агрессивными и взрывоопасными жидкостями. Принцип функционирования устройств основан на использовании радиоволнового излучения — волны определенной длины направляются к поверхности жидкой технологической среды, отражаются от нее и попадают в анализатор. Уровень наполнения емкости определяется по скорости возвращения сигнала.

Это самые распространенные уровневые датчики, кроме них существуют емкостные, гидростатические, радиоизотопные и другие виды устройств, которые применяются в различных отраслях промышленности.

Правила выбора

При покупке датчика уровня жидкости в резервуаре нужно учитывать несколько факторов, при их соблюдении устройство будет работать правильно и безотказно. В первую очередь нужно определить тип жидкой среды и ее плотность, уровень опасности для человека. Значение имеют материал изготовления емкости, ее объем — от этих параметров зависит принцип действия выбранного датчика.

Следующий момент, на который нужно обратить внимание — предназначение устройства, будет оно использоваться для контроля минимального и максимального уровня жидкости или же для постоянного отслеживания заполняемости резервуара.

При выборе промышленных датчиков количество критериев может быть расширено, для бытовых сигнализаторов и уровнемеров достаточно учитывать объем резервуара и тип устройства. В домашних условиях используются приспособления, изготовленные своими руками — работают они ничуть не хуже заводских моделей.

Изготовление своими руками

Проще всего изготовить самостоятельно поплавковый датчик уровня воды в резервуаре, или сигнализатор наполнения.

Принцип действия такого устройства заключается в том, что поплавок всплывает в жидкости, при максимальном наполнении емкости замыкает контакты и сигнализирует о достаточном уровне воды.

Последовательность изготовления:

• Два колпачка от шариковых ручек соединяют между собой и заливают клеем — получается поплавок.
• Трубку от корпуса ручки разрезают пополам — изготовленный ранее поплавок должен легко входить в нее и двигаться без ограничений. С одной стороны прикрепляют поперечную проволочку таким образом, чтобы поплавок не выпадал из корпуса, но в то же время внутрь беспрепятственно заходила вода.
• Два медных провода длиной 5−7 см зачищают, прикрепляют к ним квадратный кусочек фольги (зажимают плоскогубцами). Фольга с проводами клеится к основе из трубки, сверху закрывают колпачком.
• Готовый датчик опускают в воду, провода подключают к звуковому сигнализатору. При повышении уровня жидкости поплавок всплывает, замыкает контакты, раздается сигнал.

Приведенная схема изготовления датчика самая простая, ее используют для небольших емкостей.

Минус такого устройства в том, что оно не дает возможности автоматического выключения насоса. Чтобы останавливать подачу воды в резервуар, изготавливают сигнализаторы с использованием магнитов и герконов.

Простые схемы индикатора уровня воды (с изображениями)

Комментарии

Индикатор уровня воды представляет собой электронную схему, которая показывает различные уровни воды в баке. Это происходит, когда поднимающийся или опускающийся уровень воды соприкасается с соответствующими датчиками воды, расположенными ступенчато внутри резервуара для воды на разной глубине.

В этом посте мы обсудим 2 интересных способа сделать простые схемы индикаторов уровня воды с использованием транзисторов, CMOS NOT Gates и некоторых светодиодов, в последнем разделе статей также обсуждается, как модернизировать схему с помощью реле.

Circuit Objective

В этом блоге есть много сообщений, которые в основном объясняют схемы контроллера уровня воды с особым намерением переключать задействованный моторный насос при заполнении бака.

Однако есть люди, которым просто требуется индикация различных уровней воды в резервуаре, а не автоматическое отключение.

Выключение двигателя предпочтительно производить вручную, что считается ими более надежным и безопасным.

Для получения информации о беспроводном индикаторе уровня воды см. эту статью

1) Использование транзисторов

Мы знаем, что недистиллированная вода проводит электричество, хотя и с некоторым сопротивлением. Сопротивление может быть от 100К до 500К, в зависимости от уровня чистоты воды. Это свойство можно эффективно использовать для включения/выключения транзисторов.

Мы используем эту характеристику воды для последовательного переключения базы ряда биполярных транзисторов по мере того, как уровень воды поднимается и опускается через датчики, прикрепленные к соответствующим базам транзисторов.

Ниже представлена ​​простая схема для этого:

Видеоиллюстрация

Идея настолько проста, насколько это возможно. Положительную клемму подачи можно увидеть погруженной на самый нижний уровень бака, так что вода соприкасается с этим плюсом даже на самом нижнем уровне. Базы соответствующих транзисторов расположены последовательно по глубине резервуара для воды, так что, когда вода заполняет резервуар, она последовательно соединяет положительный источник питания с соответствующими базами биполярного транзистора за счет повышения уровня воды.

Когда это происходит, транзисторы начинают смещаться один за другим, зажигая светодиоды коллектора в той же последовательности. Когда вода достигает полного уровня, самый верхний BC547 немедленно издает звуковой сигнал.

Это помогает пользователю получить четкое представление об уровне воды, а также когда вода достигает уровня перелива.

Список деталей

Все резисторы 1/4 Вт, 5%

• 1K = 3 шт.
• 100 Ом = 3 шт.
• BC547 = 3 шт.
• Пьезозуммер = 1 шт.
• КРАСНЫЕ светодиоды = 3 шт. запорную часть мотора производить вручную по показаниям индикатора и желаемому уровню воды в баке.
  1. Схема, представленная здесь, очень проста в сборке и включает только одну микросхему 4049.для предполагаемых приложений.
  2. ИС, как мы все знаем, имеет шесть логических элементов НЕ, эти вентили являются простыми инверторами, что означает, что они будут инвертировать любой уровень напряжения на своих входных контактах до точно противоположного уровня на их выходных контактах.
  3. Таким образом, если на вход подается положительное значение, на выходе немедленно будет получено отрицательное значение, и наоборот.
  4. Высокий входной импеданс КМОП-затворов гарантирует, что потенциал даже при очень малых токах будет адекватно восприниматься и интерпретироваться ими.
  5. Идея проста, заземление или отрицательное напряжение (точка 0 на рисунке) удерживается в нижней части большей части бака, так что вода достигает этой точки первой вверх, когда начинает наполняться.
  6. По мере повышения уровня воды она вступает в контакт с входами затворов НЕ, расположенных последовательно вверх.
  7. Отрицательное напряжение, расположенное на дне резервуара, просачивается через воду и контактирует с соответствующими входами затворов.
  8. Этот отрицательный потенциал, подаваемый на последующие входы вентилей, означает создание противоположного напряжения, то есть положительного потенциала на их выходах, именно это и происходит.
  9. Генерируемое таким образом положительное напряжение зажигает соответствующие светодиоды, показывая, какой вход ворот и на каком уровне соприкоснулся с повышающимся уровнем воды.
  10. Клеммы проводов датчика от цепи в виде точек от 0 до 6 могут быть расположены на непроводящей пластине из пластика с латунными головками винтов, установленными в качестве наконечника датчика.
  11. Светодиодные индикаторы дают прямую индикацию уровня воды, так как они размещены в откалиброванном положении в резервуаре (см. принципиальную схему)

  Схема выводов IC Схема индикатора уровня показана ниже. Мы можем видеть, как светодиоды последовательно загораются в ответ на повышение уровня воды, соприкасаясь с соответствующими точками датчика внутри резервуара для воды

  Список деталей.

  • Все светодиодные резисторы 470 Ом,
  • Все входные резисторы затвора 2M2
  • Все конденсаторы 0,1 дисковые керамические.
  • Все вентили CMOS НЕ вентили
  • Все светодиоды красного цвета 5 мм или по желанию производителя.

  Прототип, испытанный на практике

  Вышеупомянутая схема была успешно построена и протестирована г-ном Э. Рамой Мурти, который является одним из постоянных и преданных читателей этого блога. Следующие фотографии построенного прототипа были отправлены им, давайте внимательно изучим результаты.

  О компании Swagatam

  Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными схемами и учебными пособиями.
  Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете ответить через комментарии, я буду очень рад помочь!

  Схема простой сигнализации индикатора уровня воды

  Переполнение резервуара для воды является распространенной проблемой, которая приводит к нерациональному использованию воды. Хотя есть много решений для этого, например, шаровые краны, которые автоматически останавливают поток воды, когда бак наполняется. Но, будучи энтузиастом электроники, разве вы не хотели бы электронного решения для этого? Итак, вот простой и удобный DIY сигнализация воды проект учебное пособие, которое поможет вам создать схему, которая будет определять уровень воды и подавать сигнал тревоги при заполнении резервуара для воды или заданном уровне.

   

  Эта простая транзисторная схема индикатора уровня воды очень полезна для индикации уровня воды в резервуаре. Всякий раз, когда резервуар заполняется, мы получаем оповещения на определенных уровнях. Здесь мы создали 4 уровня (низкий, средний, высокий и полный), мы можем создавать будильники для большего количества уровней. Мы добавили 3 светодиода для индикации начальных трех уровней (A, B, C) и один зуммер для индикации ПОЛНОГО уровня (D). Когда резервуары полностью заполнены, мы получаем звуковой сигнал от зуммера. Если вы хотите улучшить проект, добавив дисплей и автоматическое управление включением-выключением двигателя, вы можете просто добавить микроконтроллер, такой как Arduino, чтобы отслеживать изменения воды и соответствующим образом управлять дисплеем и двигателем. Если вы хотите получить более подробную информацию об этом проекте, вы можете ознакомьтесь с проектом индикатора уровня воды и контроллера на базе Arduino.

   

  Компоненты, необходимые для цепи сигнализации уровня воды

  • 4 — транзисторы BC547
  • 6 — резисторы 220 Ом
  • 3 — цветные светодиоды — красный, зеленый и желтый
  • 1 — Зуммер
  • 5 — батарея 9 В + зажим для батареи
  • Макет

   

  Цепь сигнализации переполнения резервуара для воды 

  Полную принципиальную схему проекта сигнализации переполнения воды можно найти ниже. Как видите, схема проста и легка в сборке, так как в ней всего несколько основных компонентов, таких как транзисторы, резисторы, светодиоды и зуммер 

  Всю эту схему можно рассматривать как 4 небольших схемы, каждая из которых предназначена для индикации/сигнализации при достижении определенного уровня (A,B,C,D) воды.

  Когда уровень воды достигает точки A, цепь с КРАСНЫМ светодиодом и транзистором Q1 замыкается, и КРАСНЫЙ светодиод загорается. Точно так же, когда уровень воды достигает точки B, цепь с ЖЕЛТЫМ светодиодом и транзистором Q2 замыкается, и желтый светодиод светится, то же самое происходит с точкой C. И, наконец, когда бак наполняется (точка D), цепь с зуммером замыкается, и зуммер начинает издавать звуковой сигнал.

   

  Цепь сигнализации низкого уровня воды — работает

  Здесь мы используем транзистор (типа NPN) в качестве переключателя. Первоначально на базу транзистора Q1 не подается напряжение, и транзистор находится в выключенном состоянии, через коллектор и эмиттер не протекает ток, а светодиод выключен (см. схему ниже, чтобы понять структуру выводов транзистора).

  Когда уровень воды достигает точки А в резервуаре, положительная сторона батареи соединяется с базой транзистора Q1 через воду. Таким образом, когда на базу транзистора Q1 подается положительное напряжение, он переходит в состояние ВКЛ, и ток начинает течь от коллектора к эмиттеру. И загорится КРАСНЫЙ светодиод.

   

  Вы можете видеть резисторы (R1, R2, R3) в основании каждого транзистора, которые используются для ограничения максимального тока базы. Обычно транзистор полностью открывается, когда на базу подается напряжение 0,7 В. Также есть резисторы (R4, R5, R6) с каждым из светодиодов, чтобы снизить напряжение на светодиодах, иначе светодиод может перегореть.

   

  То же самое происходит, когда уровень воды достигает точки B. Как только уровень воды достигает точки B, на транзистор Q2 подается положительное напряжение, он включается, и ток начинает течь через ЖЕЛТЫЙ светодиод, и светодиод светится.