Индикатор влажности

Очень простая схема, а пригодиться может: да везде. Можно положить датчик в кошачий сортир, и вы всегда будете знать о состоянии мочевого пузыря зверя. Правда есть опасность испугать животину, так что будьте осторожны.

Схема индикатора:

 схема!>

Всего делов то, что одна микросхема. Когда намокает датчик SE1, начинает пищать зуммер и загорается светодиод. Чтобы выключить тревогу надо высушить датчик и нажать кнопку S1.

Черт! Это же схема!

В схеме используется зуммер со встроенным генератором. Конструкция датчика может быть любой, например можно вытравить вот такой рисунок на куске фольгированного стеклотекстолита.


У микросхемы есть забугорный аналог - это CD4093.

  Water Activated Alarm

Circuit Notes
The circuit uses a 555 timer wired as an astable oscillator and powered by the emitter current of the BC109C. Under dry conditions, the transistor will have no bias current and be fully off. As the probes get wet, a small current flows between base and emitter and the transistor switches on. A larger current flows in the collector circuit enabling the 555 osillator to sound.

An On/Off switch is provided and remember to use a non-reactive metal for the probe contacts. Gold or silver plated contacts from an old relay may be used, however a cheap alternative is to wire alternate copper strips from a piece of veroboard. These will eventually oxidize over but as very little current is flowing in the base circuit, the higher impedance caused by oxidization is not important. No base resistor is necessary as the transistor is in emitter follower, current limit being the impedance at the emitter (the oscillator circuit).

  Схема трехуровнего индикатора уровня жидкости

Схема трехуровнего индикатора уровня жидкости

Индикатор служит для индикации заполнения или опустошения резервуара с водой. Он показывает три состояния — "минимум", "норма", "максимум". Датчик электрический, основанный на электропроводности воды. Если резервуар неэлектропроводный, датчик будет из четырех стержней из нержавеющей стали. Если резервуар электропроводный - из трех. Индикатор работает таким образом : при минимальном уровне воды индикатор издает непрерывный звук высокого тона, который прекращается при заполнении резервуара до нормального уровня.При переполнении резервуара "максимум", индикатор издает прерывистый звук высокого тона, который прекращается при отпивании воды до уровня "норма" и ниже этого уровня.

На рисунке показана принципиальная схема индикатора со схематическим изображением не электропроводного резервуара. Система датчиков состоит из четырех стрежней. Стержень "1" расположен так, что его конец погружается в воду при переполнении (уровень "максимум"). Конец стержня "2" должен быть точно напротив отметки "норма". И конец стержня "3" должен быть чуть выше отметки "минимум". Стержень "4" опущен до самого дна, если резервуар электропроводный этот стержень исключается, а точка общего провода подсоединяется к корпусу резервуара.

Схема электронного устройства состоит из двух RS-триггеров на D1.1-D1.2 и на D2.1-D2.2, выполняющих роль контрольных устройств, и двух мультивибраторов — частоты 2-3 Гц на элементах D3.1-D3.2 и частоты 700-1000 Гц на элементах D3.3-D3.4, формирующих сигнальные импульсы, которые поступают на ключевой каскад на VT1 и воспроизводятся электромагнитным капсюлем В1.

Предположим, в исходном состоянии резервуар пуст. Тогда на вывод 1 D2.1 через R3 поступает высокий логический уровень, и триггер D2.1-D2.2 устанавливается в нулевое состояние. Диод VD1 открывается и через него на вывод 8 D3.3 поступает логический нуль. Это приводит к запуску мультивибратора на элементах D3.3-D3.4 и звукоизлучатель В1 издает непрерывный звук высокого тона.

Теперь начинаем доливать воду. Сначала погружается конец штыря "3", через воду возникает электрическая связь между ним и штырем "4". Сопротивление между этими штырями значительно ниже чем R3 и напряжение на выводе 1 D2.1 принимает нулевой уровень. Но поскольку триггер D2.1-D2.2 находится в устойчивом нулевом состоянии звучание сигнализатора не прекращается. Поэтому воду продолжаем доливать.

Как только уровень воды достигнет штыря "2", образуется электрическая связь между штырями "2" и "4" и логический уровень на выводе 12 D1.3 станет нулевым. На выходе этого элемента будет единица, которая поступит на вывод 6 D2.2 и триггер D2.1-D2.2 перейдет в устойчивое единичное состояние. Диод VD1 закроется и через резистор R4 на вывод 8 D3.3 поступит единичный уровень напряжения. Это вызовет срыв генерации мультивибратора D3.3-D3.4 и звучание сигнализатора прекратится.

Теперь резервуар заполнен до нормального уровня и сигнализатор молчит. Если из резервуара отлить воду, так чтобы было ниже минимума, описанные выше процессы повторятся и снова зазвучит непрерывный звуковой сигнал.

Если продолжать доливать воду, то в какой-то момент её уровень достигнет максимального. В воду пофузится стержень "1", это приведет к возникновению электрической связи между ним и стержнем "4", а поскольку сопротивление воды значительно ниже чем R2, то напряжение на выводе 1 D1.1 будет равно нулевому логическому уровню. Триггер D1.1-D1.2 переключится в устойчивое нулевое положение.

Логический ноль с вывода 4 D1.2 поступит на вывод 1 D3.1, что приведет к запуску мультивибратора на D3.1-D3.2. Отрицательные перепады импульсов на его выходе будут периодически, с частотой 2-3 Гц, открывать диод VD2, напряжение на резисторе R4 будет периодически меняться с нулевого на единичное, и мультивибратор D3.3-D3.4 будет вырабатывать пачки импульсов частоты 700-1000 Гц, следующие с частотой 2-3 Гц. Эти пачки поступят через D2.3 на транзисторный ключ VT1 и звукоизлучатель В1 будет издавать прерывистые звуки высокого тона.

Это звучание будет продолжаться до тех пор, пока мы не отольем воду так, чтобы конец стержня "2" оказался над водой. Электрическая связь через воду между стержнями "2" и "4" прекратится и на вывод 12 D1.3 через R1 поступит напряжение единичного уровня. На выходе D1.3 будет ноль, который установит триггер D1.1-D1.2 в единичное состояние.

Это вызовет срыв генерации мультивибратора D3.1-D3.2 и звучание прекратится. При необходимости с этого сигнализатора можно снимать уровни для устройства управления водяным электронасосом. Когда на выводе 4 D2.2 будет единица нужно чтобы насос включался, а когда нуль - выключался.

Конструкция датчика произвольная, это может быть пластина из оргстекла, на которой закреплены стержни разной длины из нержавеющей стали, а сама пластина крепится зажимом к краю резервуара. Все зависит от размеров резервуара и конкретных возможностей.

Капсюль ТК-47 можно заменить на ТОН, ТМ-2 или на малогабаритный динамик. Если использовать микросхемы серии К561 или К564 можно будет питать сигнализатор напряжением в пределах 5...15В. Транзистор КТ315 можно заменить любым транзистором соответствующей структуры. Диоды КД521 -любые кремниевые малогабаритные импульсные или выпрямительные (КД503, КД522, КД102, КД103, КД105). Тон звука можно установить подбором номинала R6, а частоту прерывания — R5.

  Fluid-Level Sensor





















Parts List:

   R1 = 470K            N1,N2 = MC14093B
   R2 = 15M*           T1 = 2N3906 (these will work also: PN200, 2N4413)
C1-C4 = 2N2 (2.2nF)                (NTE159, ECG159, BC557, BC157, TUP)
   D1 = 1N4001            Ry = Relay (12V or matching supply voltage)
 D2,3 = 1N4148     Sensor = Stainless Steel probes, brass, chrome, etc.
The above circuit uses an AC-sensing signal to eliminate electrolytic corrosion on the probes. The AC signal is rectified and used to drive Transistor T1 that drives the relay. The relay is a 12-V type of your choice.
Transistor T1 can also be a TUP. Check out the TUP/TUN document for a large selection of European transistors and what this system is all about.
Diodes D2 and D3 are both small signal diodes (1N4148). Diode D1 (1N4001) eliminates transients and possible sparking over the relay coil. Do not use a signal diode for this but a rectifier diode like the 1N4001 or other types of the 1N400x series.
Resistor R2 controls the sensitivity. Also your choice. Select one between 10 and 22 Mega-ohm, or use a trim-pot.
The MC14093B is a CMOS quad 2-input NAND Schmitt trigger. The supply voltage can be between 3.0 and 18Vdc. It is pin-for-pin compatible with the CD4093. The capacitors are standard ceramic types but try others if you have them available.

Please note: Unused inputs MUST be tied to an appropriate voltage level, either ground or +12V. In this case, tie input pins 8, 9, 12, and 13 to either ground or +12v. Unused outputs (10 & 11) MUST be left open. You can use them as spares when needed.
In regards to the sensor, use your imagination. Stainless steel would be preferred but try other materials too. Depending on what type of fluid you use it for you naturally would choose your type of sensor which would resist corrosion for that particular fluid. I often use chrome bicycle spokes with very good success. The 'Sensor' works via the capacitive method.

The "RESET" switch in the circuit is optional. The relay can be replaced with anything you like; buzzer, lamps, other relays, etc.
Thanks, Tony, for publishing your Fluid-Level Sensor design. I'm using it to detect sewer line plugs (water backing up toward the access port), and hot water heater / clothes washer / AC condensate pump overflows/leaks (water on the basement floor). It works very well.

Also, it says "the 'Sensor' works via the capacitive method." But I don't think that is correct. It would be more accurate to say that, for detecting fluids that are perfect insulators, the circuit CAN be made to work by detecting an increase in capacitance when the fluid replaces air in an air gap in the sensor.

But for the more common case of fluids that are not perfect insulators (like water on my basement floor), the circuit works by detecting resistive conduction through the fluid. It is lowered resistance that is detected, not increased capacitance.

To detect insulating fluids via the capacitive method would require good sized plates separated by an air gap, and careful adjustment of the sensitivity via R2 to distinguish between the possibly small change in capacitance due to the presence of the fluid. The difference might be small because there is only a fairly small differences between the dielectric constants of air and some common fluids. E.g., air has a dielectric constant of 1, and typical oils have dielectric constants of 2 to 5. Note, too, that desire to get a measurably large amount of capacitance leads us to desire that the gap between the plates be small (because the capacitance is inversely proportional to the distance between the plates), but the gap cannot be too small, lest capillary action hold fluid between the plates even after the fluid level has dropped below our sensor.

But to detect dirty water or tap water you can use almost anything: even a pair of bare wire ends several am apart works just fine.

Also, one handy feature not mentioned in the article is that several resistive "sensors" can be hooked up together (in parallel) to detect fluid at any of several different locations.

  Меряем уровень жидкости

Простенькая схема уровнемера приводится ниже.Требуйте долива после отстоя.

Особых комментариев вроде не требуется, но пару слов скажу.
Прежде всего конструкция датчика.
Тут большое поле для фантазии, но например, он может быть таким: берем узкую полоску двухстороннего фольгированного текстолита, одну сторону оставляем сплошной и подводим туда провод от контакта номер 7 (по схеме). На второй стороне вырезаем нужные нам по величине и с нужными нам промежутками полоски фольги. В количестве 6 штук.
Схема еще хороша тем, что если вам мало 6 уровней и нужно измерять уровень более точно, то ничто не мешает собрать вторую, третью, десятую аналогичную схему и изготовить такой же датчик, расположив все это последовательно. По мере увеличения уровня жидкости светодиоды будут загораться, по мере уменьшения - гаснуть.
К561ЛН2=CD4049AE
Удачи.

  Water Alarm Detector Kit

water alarm
(Click Picture to Enlarge)

Use this simple circuit to let you know when the basement is flooding or the washer machine has a hiccup. Piercing alarm sounds when water is detected. Water sensor can be placed at a distance by cutting the board and using wires to connect the sensor.

Specifications:

See VEMK108.pdf for complete details, including schematic and theory of operation. 

  Схема управления водяным насосом

  Схема звукового индикатора влажности на NE555

   Схема звукового индикатора влажности на NE555

Это еще одна интересная схема звукового сигнализатора влажности, построенная на  популярной и недорогой микросхеме таймере NE555.  Данный сигнализатор влажности можно применить в качестве сигнализатора дождя, переполнения какой-либо емкости с водой, сигнализатора наполнения аквариума, индикатора протечки воды и т.д. Питание схемы может осуществляться от любого постоянного источника питания 5 вольт.

сигнализатор влажности NE555

Источником звука является звукоизлучатель со встроенным звуковым генератором. Датчик влажности можно изготовить из полоски фольгированного текстолита, у которого прорезана тонкая дорожка в фольге.

Если датчик находится в сухом состоянии, то при подаче напряжения на схему, звуковой сигнал сигнализатора отсутствует. Про намокание датчика, на выходе сразу появляется прерывистый звук тревоги.