Indicador de nível de água na sala. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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O indicador de nível de água (IUV) é um dispositivo que sinaliza o aparecimento de água no chão do apartamento ou quando é atingido um nível crítico de líquido na pia, banheira, etc. quando são enchidos. O IUV também pode ser usado como um indicador de aumento de água de emergência em canos de esgoto ou bueiros quando eles ficam entupidos.

O IUV emite um sinal de tom junto com uma sinalização de luz intermitente por 60 segundos e, em seguida, entra no modo de economia de energia em espera. Quando a energia é ligada, se o sensor de aparência do líquido já estiver encharcado (no líquido), um breve alarme soará.

O IPM (Fig. 1) consiste em:

• fonte de alimentação autônoma (baterias GB1);
• sensor de aparência de líquido (sondas) B1;
• circuitos de reset C5-R4;
• divisor de tensão resistivo R1-R2 com capacitor anti-interferência C1.
• o primeiro temporizador de disparo único nos elementos DD1.1. C2. R3, VD2, VD3;
• o segundo temporizador único - DD1.2, C6, VD6, R8 com um dispositivo de disparo nos elementos VT2, R5;
• elemento lógico 2OR - VD4, VD5, R6;
• chave de corrente em um transistor de efeito de campo VT1 com uma carga combinada nos elementos HL1, HL2, C4 e uma campainha ativa A1 com gerador e emissor embutidos em um invólucro.

Quando a chave seletora SA1 "Power" é fechada, o IUV é colocado no modo de espera e fica nesse estado até que a resistência de seu sensor seja alta, ou seja, sensor seco. Quando a água (qualquer líquido condutor) aparece perto dos contatos do sensor, a resistência entre os contatos diminui, o IUV é acionado e fica em modo de alarme por 1 min (gera um sinal de alarme luminoso e sonoro). O tempo de operação do alarme de luz e som (modo de alarme) é limitado para economizar bateria. Um IUV acionado e "silenciado" durante vazamentos repetidos, quando o sensor primeiro secou e depois se molhou novamente, entra em modo de alarme novamente, etc. (até desligar a energia).

Quando a energia é ligada, o capacitor C5 é carregado. A corrente flui pelo circuito: + "GB1 - SA1 - C5 - R4 - fio comum. Enquanto o capacitor não estiver carregado, há um nível lógico "1" em sua placa "-", que define o temporizador na entrada R através do diodo VD1 para o estado inicial (zero) - um vibrador DD1.1. O mesmo pulso de configuração é aplicado ao portão do transistor de efeito de campo VT2, é invertido e uma queda de tensão positiva do dreno de VT2 é alimentado à entrada de sincronização C (pino 11) do temporizador de disparo único DD1.2. Se as sondas do sensor estiverem secas, então, do divisor R1 -R2 na entrada de informações D (pino 9) DD1.2 é fornecido com um lógico "0".DD1.2 não inicia e em sua saída direta (pino 1) - "0".

Assim, ambos os vibradores individuais (DD1.1 e DD1.2) são colocados em seu estado original (nos terminais! e 13DD1-"0"). As entradas (anodos VD4. VD5) do elemento lógico 2OR recebem "0". portanto, no portão VT1 - baixo potencial, removido do resistor R6. O transistor VT1 está fechado, a carga combinada no circuito de drenagem VT1 (elementos HL1. HL2. C4, A1) está desenergizada. O IUV está em modo de espera.

Quando o líquido fecha os contatos da sonda, devido à baixa resistência do líquido, a tensão no divisor R1-R2 aumenta e um nível alto é definido na entrada C (pino 3) de DD1.1. O primeiro one-shot é iniciado. Na saída direta (pino 1) de DD1.1, aparece "1", que, através do diodo VD4, entra no portão VT1, abre e a resistência da junção dreno-fonte VT1 diminui drasticamente (para alguns ohms ). A tensão da bateria GB1 é fornecida à carga. Os LEDs piscantes HL1, HL2, acendendo periodicamente, controlam a operação da campainha ativa A1. Capacitor C4 conectado em paralelo com a campainha A1. não permite que ele interrompa completamente o trabalho durante as pausas no brilho dos diodos. Graças a este modo de operação, o som da campainha torna-se pulsante, com um "desvio" perceptível da frequência, e mais estridente.

A carga é ligada pelo tempo determinado pela velocidade do obturador do primeiro disparo, ou seja, enquanto "G" está presente na saída direta de DD1.1. Devido a este "1", o capacitor C3 é carregado suavemente através do resistor R2. Após 60 s (o tempo é determinado pelo circuito C2-R3 e pode ser calculado usando o fórmula aproximada t * 0,7-R3- C2) C2 é carregado com metade da tensão de alimentação mais a queda de tensão no diodo de silício VD2 (cerca de 0,7 V), o que equivale ao aparecimento de "1" na entrada R DD1.1 O gatilho DD1.1 é redefinido (em sua saída "1 é definido novamente" 0") e C2 é rapidamente descarregado através do diodo VD3. preparando o único vibrador para o próximo ciclo de trabalho. Em outras palavras, um pulso de polaridade positiva de 1.1 segundos é formado na saída direta de DD60, que, através do diodo VD4, entra no portão VT1 e o abre. Diodos VD1, VD2 "organizados" na montagem OU e expandem a entrada "Reset" DD1.1.

Se o IUV for ligado no momento em que a sonda já estiver encharcada, o pulso de configuração de polaridade positiva através do capacitor descarregado C5 é alimentado para o portão VT2, abrindo-o. e uma queda de tensão positiva do dreno VT2 é alimentada para a entrada de sincronização C (pino 11) do segundo disparo único. "1" é fornecido do divisor R2-R9 para a entrada de informação D (pino 1.2) DD1, o disparo único começa e "1.2" é definido na saída direta de DD1.

O segundo vibrador único em DD1.2 funciona de forma semelhante ao primeiro e, na inicialização, gera um pulso de polaridade positiva com duração de 1.3 s. Da saída direta DD1.2, este pulso é alimentado através do diodo VD5 para a porta VT1. O transistor VT1 abre e passa corrente através do canal fonte-dreno para a carga (HL1, HL2.A1). Esse sinal encurtado indica que o sensor "detectou" uma emergência, mas, provavelmente, a sonda simplesmente não foi limpa (não secou) após o acidente anterior. Quando a energia IUV é desligada, os capacitores C7 e C3 são descarregados através dos contatos fechados SA1 e resistor R7, preparando IUV para reativação.

A resistência entre os contatos do sensor imersos em água (líquido condutor) depende da distância entre eles. Quanto menor a distância entre os contatos, menor a resistência. Em IUV, essa distância é fixa (10 mm).

Detalhes. Os resistores OMLT-0,125 são usados ​​em IUV. Capacitores C1, C3 - cerâmica, KM; o resto são óxidos. K50-35 ou produção estrangeira. Diodos - qualquer silício, por exemplo, KD503, KD510, KD5137KD520 ... KD522. O transistor de efeito de campo VT1 pode ser substituído pelo KP501 com qualquer índice de letras. Chave seletora SA1 - MTS-102 de tamanho pequeno ou SMTS-102 de tamanho extra pequeno. Nest XS1 - tipo SNTs-3,5 com fixação por porca. O IUV utiliza um chip da série K561, que ao finalizar a placa de circuito impresso, pode ser substituído pelo 564TM2. O bloco A1, com uma ligeira diminuição do volume do buzzer, pode ser substituído pelo TR1205-y (com tensão nominal de operação de 5 V e corrente de 20 mA). Como LEDs HL1. HL2 pode aplicar quase qualquer flashing. Os pares combinam bem: ARL-5013URC-B L-56BYD (amarelo), bem como L-5013LRD-B e L-56BRD (ambos vermelhos). A resistência do resistor de alta resistência R6 não é crítica e pode ser de 220 kΩ a 2,2 MΩ.

A instalação do IUV deve ser realizada com ferro de solda com ponta aterrada ou de baixa tensão. Para facilidade de operação e configuração, os transistores VT1, VT2 e o microcircuito DD1 podem ser instalados em painéis ("soquetes") com espaçamento entre pinos de 2,5 mm. Soquetes de 3 pinos para transistores podem ser feitos de um soquete grande para um microcircuito, por exemplo. 14 pinos.

A maioria das peças IUV é colocada em uma placa de circuito impresso com dimensões de 38x37 mm (Fig. 2) feita de fibra de vidro de folha unilateral. A espessura da placa não é crítica e pode ser de 1,5...2.5 mm. 4 orifícios de montagem de 02,7 m são perfurados na placa para parafusos M2.5. Os demais furos (para componentes eletrônicos) são feitos com broca de 0,9 mm de diâmetro.

A placa é instalada em uma caixa plástica de dimensões adequadas, por exemplo, em uma saboneteira retangular de 100x60x30 mm. Uma opção de projeto para um painel falso para tal caso IUV é mostrada na Fig.3.

Na tampa superior da caixa, são feitos furos para os elementos de carga, o soquete XS1 e os parafusos (com cabeça escareada) para fixação da placa. Painel falso em papel. impresso em impressora colorida, colado com cola PVA na tampa superior do estojo. Após a secagem, o painel falso é protegido da umidade com uma larga faixa de fita adesiva.

Montado sem erros, o IUV geralmente não requer ajuste. O tempo de operação de vibradores individuais pode ser ajustado selecionando os resistores R3 e R8, respectivamente. A resistência desses resistores pode ser selecionada em uma ampla faixa - de 10 kΩ a 1,5 MΩ (e ainda mais ao usar capacitores de óxido de fabricação estrangeira com baixas correntes de fuga).

Às vezes, para trabalhar em condições de alto nível de interferência gerada por aparelhos elétricos (testados com ozonizador de ar), é recomendável reduzir a resistência dos resistores R1 e R2 para 12 e 120 kOhm. Isso aumentará a imunidade ao ruído do IUV com um leve aumento no consumo de corrente quando o sensor estiver molhado. Um aumento adicional na imunidade ao ruído fornece um aumento na capacitância C1 de 0,22 para 2,2 μF (KM-ba) ou uma diminuição no comprimento do cabo (par trançado) conectando as sondas do sensor com a caixa IUV. O capacitor C1 em qualquer caso deve ser não indutivo (por exemplo, cerâmico).

A corrente de espera IUV não excede 0,5 μA (com sensor seco), 50 μA - com sondas na água e 20 mA - quando a carga está em modo de alarme.

Autor: A. Oznobikhin, Irkutsk

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