Автоматическое устройство, позволяющее контролировать уровень воды сразу в двух местах - в ее источнике (колодце) и в приемном резервуаре, было описано в журнале "Радио" (1998, № 5, с. 45, 46). Для его работы требовалось установить четыре датчика, Новый вариант этого автомата имеет всего лишь два датчика.
Сделать это удалось, изменив алгоритм работы: вместо гистерезиса по уровням воды в емкостях используется временная задержка включения насоса после его выключения.
Схема измененной части автомата приведена на рисунке.
К контакту 1 подключен датчик, установленный в приемном резервуаре на максимально допустимом уровне воды, а к контакту 2 - датчик, находящийся в колодце на минимальном уровне. Работает устройство так.
При включении питания дифференцирующая цепочка C3R5 вырабатывает короткий импульс, поступающий на вход S триггера DD1. Независимо от напряжений на других входах на прямом выходе 1 триггера появляется при этом уровень лог. 1, устанавливающий счетчики микросхемы DD3 в нулевое состояние.
Напряжение на инверсном выходе 2 триггера DDI, управляющее работой насоса, и дальнейшее поведение устройства определяются уровнями воды в колодце и приемном резервуаре. Если в момент включения насоса уровень воды в колодце превышает минимальный, а приемный резервуар не полон, на обоих входах элемента DD2.1 присутствует высокий логический уровень, на входе R триггера DD1 - низкий. После начального импульса установки триггер останется в единичном состоянии. Напряжение лог. 0 с его инверсного выхода включает электродвигатель насоса. Счетчики микросхемы DD3 заторможены сигналом лог. 1, поступающим на их входы R с прямого выхода триггера DD1.
Как только приемный резервуар наполнится или вода в колодце опустится ниже допустимого уровня, на вход R триггера DDI постулит уровень лог. 1, триггер переключится в нулевое состояние. Насос выключится, а лог. 0 с прямого выхода DDI разрешит работу счетчиков микросхемы. Частота задающего генератора на элементах микросхемы DD3, R7. С4 составляет 2100 Гц, поэтому спустя 32768x39/2100=608 с (примерно 10 мин) [1] на выходе М микросхемы DD3 появляется положительный перепад напряжения. Если к этому моменту условия включения насоса окажутся выполненными, на входе R триггера DD1 будет лог. 0 и, поскольку на его входе D присутствует лог. 1, он перейдет в единичное состояние и насос включится. Если же в этот момент включать насос нет необходимости, триггер DD1 останется в нулевом состоянии.
Следующая попытка включения произойдет спустя полный период колебаний на выходе М микросхемы DD3, т. е. еще через 32768x60/2100=936 с (примерно 15 мин). Попытки будут повторяться каждые 15 мин, пока не выполнятся условия включения насоса.
Если же в момент подачи питания условия включения насоса не будут выполнены, напряжение на инверсном выходе 2 триггера DD1 останется высоким, насос не включится. Первая попытка его включения произойдет спустя 10 мин, остальные - каждые 15 мин.
В налаживании устройство практически не нуждается, при желании можно установить другой ритм его работы, пересчитав соответственно номиналы элементов R7 и С4.
В качестве микросхем DD1 и DD2 можно использовать соответствующие приборы других серий КМОП, а на место DD3 - установить К176ИЕ18. К176ИЕ5. В последнем случае частота задающего генератора должна быть около 50 Гц.
Для этой же цели хорошо подойдет микросхема КР512ПС10 [2. 3). Неиспользуемые входы микросхем следует соединить с общим проводом или плюсовым проводом питания. Последняя рекомендация не относится к микросхеме КР512ПС10. поскольку она содержит резисторы, "заземляющие" все входы.
Литература
Автор: С.Бирюков