水检测电路-工作原理与基础

如果您拥有鱼塘或游泳池，您就会明白漏水是多么令人沮丧。它会提示您继续加水，从长远来看，这是乏味、耗时且昂贵的。因此，跟踪是否存在缓慢破坏性泄漏非常重要。但是您不需要复杂的漏水检测系统就可以知道何时出现问题。一个简单的水检测器电路将证明在识别管道泄漏方面非常方便。我们将详细讨论这个简单项目的动态。看看吧。

水检测器电路示意图

下面是这个电路的示意图。电路图可能有所不同，但基本表示如下所示。

图 1：水检测器电路原理图

注意： 上述电路将使用 LM339 比较器来比较检测探头电压和参考电压 VREF。我们假设您需要电路来检查游泳池或池塘中水位的变化。

因此，实际上，您将需要一个感应探头和一个接地探头，如下图所示。

图 2：水检测器设置说明

在这种情况下，探头是面包板跳线。

水检测电路元件

从上面的示意图中，您可以识别出几个电子元件。它们包括：

R1到R5-欧姆电阻

Q1- 2N3904晶体管

C1, =0.1 uF电容

二极管D1/绿色LED

T1=BC557 PNP三极管

U1-LM339比较器IC

电路是如何工作的？

图 3：一名技术人员在电路上工作

正如我们前面提到并在图中的电路中说明的那样，LM339 比较器非常重要。同样值得注意的是我们之前介绍的电压探头作为感应探头。

现在这个探头的电压将主要取决于它是否与水接触。

在开路中，传感探头不与水接触。因此，如上图所示，感应探头处的电压将为 5V。

在这种情况下，比较器的输入阻抗非常高。因此，一个微小的电流将流过 R3。此外，该电阻器上的电压为零。因此，比较器的反相输入电压和检测探头电压将为 5V。

分压器

接下来，使感应探头与水接触。在这种情况下，接地和感应探头之间会有电阻。随后，电阻将在感测电压和地电压之间形成分压器。

我们将把这种阻力称为水。

这里展示了当探头接触水时如何实现防水性。

图 4：防水示意图

传感器探头 VPROBE 上的电压电路方程为：

当 RWATER 小于 1 MΩ 时，VPROBE 上的电压将低于 2.5V。我们假设水的电阻小于 1 MΩ，因为我们没有测试纯净水。

在这种情况下，纯水的电阻率要高于未纯水的电阻率。

因此，可以通过检查其电压水平来确定感应探头是否与水接触。如果高于 2.5V，则探头未与水接触。另一方面，如果它低于 2.5V 阈值，则它很有可能与水接触。

请记住，这里的电压比较是可能的，因为我们有一个比较器。另外值得注意的是，我们正在处理的参考电压是由于两个 100 KΩ 电阻。在这种情况下，电阻器 R1 和 R2 负责。

他们如何促进这个过程？请注意，微小电流流入比较器的高阻抗非反相输入。因此，这两个电阻器将创建一个分压器，产生 2.5V 的参考电压。

图 5：一位泳池专家进行日常维护实践

比较器

另外值得注意的是，LM339 有四个比较器。在该电路中，只需要一个比较器。 LM339 比较器的另一个显着特点是它们具有集电极开路输出。

因此，当 VPROBE 小于参考电压时，比较器使其输出悬空。相反，当检测探头电压超过参考电压时，比较器会将其输出连接到地。

这个基本水检测器电路的另一个重要组成部分是晶体管 Q1。之前，我们已经提到，在 VPROBE> VREF 的情况下，比较器的输出将连接到地。因此，不会有通过 Q1 的基极电流。

因此，晶体管将处于截止状态。结果，当水离开感应探头时，没有电流通过 LED。当 VPROBE 时发生相反的过程

R4 在该电路原型中的作用是使晶体管饱和，从而打开 LED 检测器。感应探头与水接触时会发生这种情况。

如何测试电路？

图 6：绿色 LED 按钮

连接电路后，正如我们在上面强调的那样，现在是测试它的时候了。首先，将接地探头置于水中，并将感应探头置于不与水接触的位置。您会注意到在此设置期间绿色 LED 将保持关闭状态。

接下来，将感应探头放在水面上，因为接地探头留在水中。绿色 LED 将亮起。

通过这两个简单的测试，您可以确定电路是否正常工作。请注意，我们在此电路中使用了面包板线作为探针。它们适用于简单的湿度传感器电路。

对于复杂的项目，必须检查您的探头材料是否能够承受腐蚀。此外，您需要升级这些基本组件以提高检测可靠性。

有替代电路吗？

图 7：组装电路的电工

对于我们上面刚刚讨论的内容，还有一个替代电路。关于替代方案的唯一区别是您必须交换比较器的输入。然而，由于电力概念相似，替代电路中只有少数调整功能。

结论

在许多应用中，保持恒定的水位是必不可少的。我们刚刚详细阐述了使用主水检测器电路实现该过程。

您可以将其作为您的大学项目进行尝试，看看我们刚刚解释的内容是否有效。此外，在您处理项目时，请随时与我们联系。我们将为您提供所需的一切帮助。