自制簡(jiǎn)易兩線式水位控制器

這里介紹一種兩線式水位控制器，電路僅使用1 0個(gè)元器件，可直接焊在一小塊線路板上（業(yè)余條件下可直接搭焊），連同用作水位檢測(cè)的兩個(gè)干簧管，一起封裝在不銹鋼管內(nèi)。此控制器雖然體積小，但驅(qū)動(dòng)功率大，不僅可直接驅(qū)動(dòng)220V～380V各種功率的交流接觸器，還可省去交流接觸器，直接驅(qū)動(dòng)功率小于400W的單相交流電動(dòng)機(jī)。由于只有兩根連線串聯(lián)在負(fù)載回路中，因此最大限度的簡(jiǎn)化了外圍連接，使整體結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。容易安裝，使用方便，不用調(diào)試，自身功耗非常小，空載時(shí)幾乎不耗電。此外根據(jù)需要，還可外接控制開(kāi)關(guān)，做“自動(dòng)上水一停止上水一手動(dòng)上水”三個(gè)不同工作狀態(tài)的相互轉(zhuǎn)換，使用更加靈活方便。

工作愿理

上圖是電路原理圖。圖中虛線框內(nèi)為控制電路，10個(gè)元件安裝在一小塊線路板上；K1、K2是兩個(gè)干簧管，安裝在長(zhǎng)度適當(dāng)?shù)囊欢尾讳P鋼管的兩端，配合裝有永久磁鐵的浮子構(gòu)成浮子式水位檢測(cè)裝置，分別檢測(cè)上水位和下水位；K3是工作狀態(tài)控制開(kāi)關(guān)，分為“自動(dòng)上水”、“停止上水”、“手動(dòng)上水”三種工作狀態(tài)；J是交流接觸器，也可以是上水電磁閥或小功率上水電動(dòng)機(jī)。

下圖是兩線式水位控制器的結(jié)構(gòu)示意圖?？刂齐娐泛蛢蓚€(gè)檢測(cè)開(kāi)關(guān)封裝在一段兩端封閉的不銹鋼管內(nèi)。不銹鋼管外有一個(gè)可以上下活動(dòng)的、裝有永久磁鐵的浮子和兩個(gè)限制浮子活動(dòng)范圍的水位止擋器，僅用兩條引線和外圍連接。

現(xiàn)以J采用交流接觸器為例，說(shuō)明工作過(guò)程。在K3置于“自動(dòng)”位置時(shí)，交流220V電源經(jīng)過(guò)J1的線圈，經(jīng)D1～D4橋式整流輸出直流電壓，由R1、R3分壓，在C1上約有十余伏直流電壓作可控硅控制的觸發(fā)電壓。

當(dāng)水箱水位低于下水位檢測(cè)干簧管K2時(shí)，浮子內(nèi)的永久磁鐵使下水位檢測(cè)干簧管吸合接通。C1上的電壓經(jīng)R2供給可控硅V1觸發(fā)端觸發(fā)電壓，此時(shí)V1導(dǎo)通，交流接觸器J得到工作電壓吸合，J的觸點(diǎn)提供用于上水的水泵電動(dòng)機(jī)工作電源，水箱水位開(kāi)始上升；隨著水位的上升，浮子離開(kāi)下水位干簧管，K2斷開(kāi)，但V1仍維持導(dǎo)通狀態(tài)。這是由于V1導(dǎo)通以后，R2的電阻很小，有漏電流經(jīng)V1的陽(yáng)極與門極通過(guò)R2向C1充電，使C1兩端仍維持一定電壓，也就維持V1的導(dǎo)通狀態(tài)不變，水泵繼續(xù)工作；當(dāng)水位達(dá)到上水位檢測(cè)開(kāi)關(guān)K1時(shí)，浮子內(nèi)的永久磁鐵使上水位檢測(cè)干簧管吸合接通，可控硅觸發(fā)端接零，C1上的電壓降落為零，V1截止，交流接觸器J失去工作電壓斷開(kāi)，水泵電動(dòng)機(jī)停止工作。即使水位下降，浮子離開(kāi)K1，V1仍保持?jǐn)嚅_(kāi)狀態(tài)，直至下一個(gè)工作周期開(kāi)始，由此實(shí)現(xiàn)了水位的自動(dòng)控制。

J也可是上水電磁閥，由控制器控制打開(kāi)或關(guān)閉；也可是小功率交流電動(dòng)、機(jī)，由控制器直接控制水泵上水／停止上水。

如果需要，還可增加一個(gè)三位開(kāi)關(guān)K3來(lái)設(shè)置上水水泵電動(dòng)機(jī)的不同工作狀態(tài)。當(dāng)自動(dòng)控制部分出現(xiàn)故障或需要隨時(shí)上水時(shí)以滿足需要。

器材選用

可控硅V1要用微觸發(fā)電流一類，例如2P4M參數(shù)：Vdrm：400V，Ir：2A，Igt：0.2mA，T0220A封裝。驅(qū)動(dòng)功率不大時(shí)可用T092封裝的2N6565等代替，以減小體積。2N6565參數(shù)：Vdrm：

400V，Ir：0.51A，Igt：0.35mA。采用380V交流接觸器時(shí)，可用2P6M等，Vdrm：600V。二極管也要根據(jù)驅(qū)動(dòng)功率選用。采用220V或380V交流接觸器、小功率時(shí)用1N4007。當(dāng)直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)或大功率驅(qū)動(dòng)輸出時(shí)選用1N5404或1 N5407。管材要用不銹鋼管等非磁性材料，長(zhǎng)度根據(jù)水箱深度或要控制的水位差來(lái)定，最好用不銹鋼管材，PVC材質(zhì)也可以，但強(qiáng)度和使用壽命要差一些。管材內(nèi)徑取φ1 8～φ25毫米之間，以電路板體積大小決定，由于元件少，實(shí)際上電路板可以做得很小。浮子內(nèi)安裝永久磁鐵2對(duì)或4對(duì)，極性相背靠近鋼管面粘接牢靠，浮子材料選用成品球形不銹鋼浮球或不吸水發(fā)泡塑料成型、制作。

幾點(diǎn)注意問(wèn)題

1.電源接線方向按圖1所示，由于電路直接采用220V或380V沒(méi)有隔離，220V時(shí)相線要連接接觸器一端，要注意做好絕緣處理。

2.接電動(dòng)機(jī)時(shí)要有保險(xiǎn)絲保護(hù)，防止電動(dòng)機(jī)過(guò)載、過(guò)流損壞控制器。

3.不銹鋼管兩端確保不滲水、不漏水。電路板要做絕緣處理，以防止漏電。

4.干簧管各種型號(hào)都可以，要適當(dāng)固定并作保護(hù)處理，防止振動(dòng)破碎。