08.04.21

[Домашняя]

Оставленный без присмотра открытый кран может привести к затоплению кухни или ванной комнаты. Поэтому весьма полезным в быту окажется прибор, подающий сигнал переполнения кухонной мойки или ванны. Существуют сигнализаторы уровня воды, построенные на различных физических принципах: ультразвуковые, оптические, емкостные. Наиболее просты и доступны для повторения кондуктометрические сигнализаторы, действие которых основано на измерении сопротивления между электродами, изменяющегося при их погружении в воду. Их особенность — необходимо прикладывать к электродам переменное напряжение, чтобы исключить повреждение электрохимическими процессами. Другой способ подавить эти процессы заключается в измерении сопротивления при столь малом токе, что упорядоченное движение ионов в воде теряется на фоне их хаотического броуновского движения. Сигнализатор уровня воды, работаю­щий по этому принципу, вовсе не обязательно строить на микросхемах с уникальными параметрами. Он может быть построен всего на трех обычных транзисторах по схеме, изображенной на рис. 1.

Это — несимметричный мультивибратор на транзисторах разной структуры VT2 и VT3, начинающий работать, когда сопротивление между электродами F1 и F2 ниже определенного значения. Индикатором работы мультивибратора служит светодиод HL1. Питается сигнализатор от литиевого элемента G1. Поскольку ток, потребляемый от него в дежурном режиме, сравним с током саморазрядки, выключатель питания не предусмотрен. Ток, протекающий через датчик, образованный электродами Е1 и Е2, очень мал, он сопоставим с обратным током коллектора транзистора VT2. Чтобы исключить влияние этого тока и расширить интервал, в котором может изменяться сопротивление датчика, в базовую цепь транзистора VT2 введен транзистор VT1 в диодном включении. При изменении сопротивления датчика в интервале от 1 до 10 МОм соотношение длительности вспышек светодиода НL1 и пауз между ними также изменяется, что позволяет косвенно оценить электропроводность жидкости, в которую погружены электроды. Печатная плата сигнализатора представлена на рис. 2.

Она рассчитана на установку элементов для поверхностного монтажа, за исключением размещенных на стороне, где нет печатных проводников, светодиода HL1 и элемента питания G1 в держателе (рис. 3).

Импортные транзисторы ВС847С и ВС857С можно заменить отечественными соответственно КТ3130А-9 и KI3129A-9 с коэффициентом передачи тока не менее 200. Если, пожертвовав габаритами прибора, перейти па обычные компоненты, го подойду и транзисторы серий КТ3102 (п-р-п) и КТ3107 (р-п-р). В качестве электродов E1 и Е2 желательно использовать стержни из нержавеющей стали, закрепленные на фторопластовом изоляторе. Недопустимо делать изолятор из текстолита или стеклотекстолита. Эти материалы очень гигроскопичны, и сопротивление между электродами может остаться достаточным для срабатывания сигнализатора даже после понижения уровня воды. Держатель элемента G1 найден на материнской плате от старого компьютера. На такой плате, скорее всего, найдутся и другие необходимые для изготовления сигнализатора элементы — транзисторы, резисторы и оксидный конденсатор для поверхностного монтажа. Собранный из исправных деталей уровнемер начинает работать при подключении питания. Если сопротивление между электродами слишком низкое и светодиод не мигает, а светит непрерывно (что приводит к излишнему расходу энергии элемента питания), необходимо увеличить сопротивление резистора R1 до 2,2 МОм. Если сигнализатор не срабатывает при любом сопротивлении между электродами датчика, проверьте качество пайки (особенно во входных цепях), а также контакты держателя элемента питания и сам элемент.

Радио № 2010г