Dans de nombreuses maisons et autres lieux publics, l'eau souterraine est utilisée, qui est pompée vers des réservoirs suspendus à l'aide de pompes à eau contrôlées par des moteurs électriques. Le contrôle des pompes est souvent une nécessité pour éviter le gaspillage d'eau.
1. Contactez le contrôleur de niveau d'eau
Voici un circuit simple pour contrôler les pompes à eau. Lorsque le niveau d'eau dans le réservoir supérieur dépasse le niveau requis, la pompe s'éteint automatiquement et arrête le processus de pompage évitant ainsi le débordement d'eau. Il utilise un relais pour couper l'alimentation électrique de la pompe à eau.
Le circuit est construit à l'aide des composants suivants:
- CMOS IC CD4001 : C'est un circuit intégré à 14 broches polyvalent qui contient 4 portes NOR. Chaque porte NOR a deux entrées et une sortie. Ainsi, le circuit intégré a 8 broches d'entrée et 4 broches de sortie, une broche Vcc (connectée à une alimentation en tension positive) et une Vss (connectée à une alimentation négative). Ses caractéristiques de base comprennent - Tension d'alimentation maximale: 15V, Tension d'alimentation minimale: 3V, Vitesse maximale de fonctionnement: 4MHz. Il peut être utilisé dans les générateurs de sons, les détecteurs de métaux, etc.
- Transistor BC547 : C'est un transistor à jonction bipolaire NPN et il est principalement utilisé à des fins d'amplification et de commutation. Ses caractéristiques comprennent un gain de courant maximal de 800. Il est utilisé en configuration CE lorsqu'il est utilisé comme amplificateur.
- Batterie : Une alimentation CC de 9 V est fournie via une batterie pour alimenter le circuit.
Le circuit utilise un CMOS IC CD 4001/4011 pour piloter le relais. Sa porte d'entrée 1 permet de connecter la sonde pour détecter le niveau d'eau. Une sonde est connectée à la porte 1 du CI et l'autre sonde à la terre. Lorsque la sonde A connectée à la porte 1 de IC est flottante, l'entrée de la porte 1 reste élevée et la broche de sortie 4 passe à l'état haut et le transistor de commande de relais conduit. Le relais sera activé. L'alimentation électrique de la pompe à eau est connectée via les contacts communs et NO du relais de sorte que lorsque le relais s'allume, la pompe à eau fonctionne. La LED indique le fonctionnement du relais. Lorsque le niveau d'eau monte et entre en contact avec les sondes A et B, la sortie de l'IC devient faible et le relais se désexcite pour arrêter le pompage.
Initialement, lorsque A et B ne sont pas connectés, c'est-à-dire que le niveau d'eau est bas, la broche d'entrée 1 de l'IC est au niveau logique haut et selon la table de vérité de la porte NOR, la sortie à la broche 3 sera au niveau logique bas. Puisque la broche 3 est court-circuitée aux broches 5 et 6, par conséquent, l'entrée vers l'autre porte NOR sera des signaux logiques bas. Cela donne un signal logique haut à la broche de sortie correspondante 4. Lorsque le courant circule à travers la résistance vers la base du transistor, il commence à conduire et agit comme un interrupteur fermé. Le relais connecté au collecteur du transistor est mis sous tension et les contacts NO sont connectés au contact commun et la pompe à eau est alimentée par le secteur et commence à fonctionner.
Maintenant, lorsque le niveau d'eau augmente dans le réservoir, de sorte que les sondes A et B sont connectées à travers l'eau, le courant les traverse (car l'eau est un conducteur) et les broches 1 et 2 sont connectées via A et B à l'alimentation négative de la batterie. .
La broche de sortie 3 est ainsi, au niveau logique haut, amenant les broches d'entrée de l'autre porte NOR à être au niveau logique haut et ainsi la broche de sortie 4 correspondante est au niveau logique bas. Le transistor est coupé en raison du manque de courant de polarisation et le relais se désexcite en conséquence et l'alimentation du réservoir d'eau est coupé.
deux. Contrôleur de niveau d'eau sans contact
Outre la technique décrite ci-dessus, il peut y avoir un autre moyen de contrôler le niveau d'eau dans le réservoir en le détectant à l'aide de la technique ultrasonique. Contrairement à la méthode précédente, cela ne nécessite aucun contact avec le réservoir d'eau .
Le système se compose des éléments suivants
- Une alimentation CC régulée pour convertir l'alimentation CA en tension CC régulée à l'aide de ponts redresseurs et de filtres.
- Un module à ultrasons composé d'un émetteur à ultrasons et d'un récepteur pour détecter l'état du niveau d'eau du réservoir.
- Un microcontrôleur qui fait office d'unité de contrôle.
- Un transistor et une unité MOSFET qui forme l'unité de commutation
- Un relais pour contrôler l'application du courant à la pompe
- Une pompe qui est la charge
Schéma fonctionnel du contrôleur de niveau d'eau
Le capteur à ultrasons détecte le niveau d'eau dans le réservoir en transmettant des signaux ultrasoniques vers le réservoir. L'eau dans le réservoir réfléchit les signaux ultrasonores, qui sont reçus par le récepteur. L'ultrason ou le signal sonore reçu est converti en impulsions de signal électrique qui sont appliquées au microcontrôleur. Ces impulsions indiquent le niveau d'eau dans le réservoir. Lorsque le niveau d'eau diminue en dessous d'un certain niveau, le module à ultrasons donne une indication par le biais du signal électrique et le microcontrôleur entraîne en conséquence le transistor à l'état désactivé, ce qui à son tour provoque la mise en marche du MOSFET et, en conséquence, le relais est excité et la pompe est allumé. Dans le cas où le niveau d'eau est au-dessus du niveau de seuil, le microcontrôleur coupe en conséquence le relais par l'intermédiaire du transistor et de l'agencement MOSFET, de manière à arrêter la pompe.
3. Un indicateur de niveau d'eau numérique
Ce système est utilisé uniquement pour détecter le niveau d'eau dans un réservoir et afficher la lecture sur un affichage à 7 segments.
Ici, un circuit imprimé constitué d'un agencement parallèle de fils conducteurs est placé dans le réservoir. Ces fils servent d'entrée au codeur prioritaire qui génère une sortie BCD basée sur les lectures d'entrée. L'encodeur prioritaire pilote un ensemble de transistors qui à leur tour fournissent une entrée au décodeur BCD à 7 segments qui utilise le signal BCD pour piloter l'affichage LED à 7 segments.
Indicateur intelligent de niveau d'eau du réservoir aérien
Lorsque l'unité d'entrée est placée dans le réservoir d'eau, le courant circule à travers les fils immergés dans l'eau et, par conséquent, le nombre correspondant d'entrées est à l'état logique haut. Le codeur reçoit cette entrée et, en fonction du niveau de priorité des entrées, donne un code de sortie numérique correspondant à l'entrée avec la priorité la plus élevée.
Ainsi, si le courant traverse tous les fils, c'est-à-dire que le réservoir est plein, le code de sortie correspondra au niveau le plus élevé. Ici, l'unité d'entrée ou l'échelle est divisée en 10 niveaux de 0 à 9. Si toutes les entrées du codeur sont à l'état haut, la sortie est également un signal logique haut qui commande tous les transistors à l'état ON, de sorte que tous les les entrées du BCD vers le décodeur à 7 segments sont à l'état logique bas. Le décodeur BCD à 7 segments agit simplement comme un inverseur et donne ainsi un signal logique haut dans toute sa sortie et ainsi le niveau le plus élevé de 9 est affiché sur l'écran.
