Пропоноване пристрій призначений для дистанційного вимірювання рівня рідини (води) в баку, наприклад, водокачки. Схема контролює до 4 проміжних значень рівнів. Рідина, в принципі. може бути й не струмопровідної. В цьому випадку в якості датчиків використовуються геркони Для води можна взяти як геркони. так і контактні датчики (штирі), виконані з нержавіючої сталі.
Вода (струмопровідна рідина), заповнюючи бак, по черзі з'єднує електроди з загальним проводом, до якого підключений самий нижній електрод.
У разі застосування герконов всередині бака розташовуються поплавці, на яких закріплені магніти. При підвищенні рівня рідини поплавці разом з магнітами підводяться, і геркони по черзі розмикаються.
Схема фізично розділена на дві частини передавач і приймач. Для передачі даних використовується двопровідна лінія довжиною до 10 км В передавачі застосовується широтно-імпульсна модуляція сигналу (ШІМ) Завдяки цьому пристрій працездатний при зміні параметрів сполучної лінії в широких межах і не вимагає постійного підстроювання. Структурна схема пристрою наведена на рис.1.
Передавач (рис.2).
Тактові імпульси надходять від мережі. Для цього в стандартний мережевий блок живлення додається діод (включається анодом до диодному мосту, а катодом до сглаживающему конденсатору) Таймер DA1 служить для збільшення крутизни фронтів тактових імпульсів і підвищення завадостійкості синхронізації, (формовані таймером імпульси надходять на вхід 2-каскадного дільника частоти DD1. DD2. З виходів дільника імпульси подеются на адресні входи мультиплексора D03 і циклічно підключають входи Y0...Y3 DD3 до його виходу Y. Входи мультиплексора підключаються до датчикам.
Блок герконовий датчиків виконаний за схемою на рис.3
Таким чином, кожному з 4 датчиків відведено однакову час на опитування, тобто дані (рівні напруги) в ці моменти проходять на вихід DD3 (рис.2) і далі на інвертуючий вхід компаратора DA2. Другий вхід компаратора (неінвертуючий) підключений до змінного резистора R7 Компаратор порівнює рівні напруги на входах, і, якщо напруга на інвертуючому вході стає менше (датчик замкнувся водою або спрацював геркон). на виході DA2 з'являється високий рівень. Резистором R7 можна регулювати чутливість залежно від вологості, опору ізоляції і води. При використанні герконов движок R7 встановлюється приблизно посередині В принципі. R7 можна в цьому випадку замінити двома резисторами однакового опору (5,1....18 кОм)
З виходу компаратора сигнал йде в сполучну лінію. Загальним проводом є "-" харчування. Так як вихід компаратора має відкритий колектор, потрібен "зміцнюючий" резистор R8. Щоб "не зв'язуватися" з тактовими імпульсами від мережі, таймер DA1 можна перевести в автогенераторный режим.
Схема включення DA1 в цьому випадку показана на рис.4.
Приймач (рис.5).
На вході приймача варто дільник R1-R2, підвищує перешкодозахищеність пристрою. Вхідний ключ на транзисторі VT1 інвертує вхідний сигнал Сигнали з рівнем нижче 4...5 В ігноруються. Другий каскад на VT2 ще раз інвертує сигнал. Далі сигнал поступає на широтно-імпульсний перетворювач час-напруга на елементах R5-C1. Повна зарядка цієї ємності відбувається за час 6...10 с.
Швидкодія визначається швидкістю наповнення бака. На мікросхемі DA1 зібраний компаратор 4-х рівнів. Рівні перемикання задаються резисторами R6. R10 З виходів компараторів керуюча напруга подається на бази ключових транзисторів VT3 ..VT6. які комутують світлодіоди індикації. Резистори R15.. R18 в ланцюзі колектора розраховані на струм 15 мА при напрузі живлення 12 Ст. Такий струм цілком достатній для над'яскравих світлодіодів Спільними у світлодіоді будуть аноди, вони підключаються до "+" живлення.
Для автоматичного управління насосом я використовував аналог замикається тиристора на транзисторах VT7...VT10. Вхід Х7 підключається до виходу (ХЗ...Х6). відповідного рівня, при якому необхідно включати "тиристор" (при появі "0" на бажаному виході), а вхід Х8 - до рівня, при якому потрібно вимикати (при "Р на виході). До виходу Х14 можна підключити пускач насоса (струм комутації - не більше 300 мА) або реле, а його контакти - до потужного пускателю.
Харчування приймача і передавача - місцевий (6.15). Струм споживання приймача - 10.. 80 мА, передавача - 7... 30 мА.
При налаштуванні передавача на всі входи датчиків подають нульовий потенціал (імітація повного бака) На виході передавача повинен бути рівень, близький до напруги живлення. Підключивши один датчик до мінуса (решта в повітрі), контролюють наявність на виході передавача чверті напруги харчування.
Настроювання приймача зводиться до підбору резисторів R6... R10, задаючих рівні спрацьовування. На час налаштування резистори R6 і R10 замінюються змінними опором 1...3,3 кОм. Резистором R6 домагаються сталого горіння всіх 4 світлодіодів при повному баку, R10 - стійкого горіння 1 світлодіода при одному датчику, замкнутому на мінус.
Автор: Ст. Хвостик, с. Царедаровка Харківської обл.