水位儀制作有感
許多電子愛(ài)好者對水位儀制作樂(lè )此不疲，通過(guò)制作，可以提高動(dòng)手能力，增長(cháng)知識，在幫助用戶(hù)解決問(wèn)題的同時(shí)，增添學(xué)習的樂(lè )趣，獲得成功的喜悅。本文不僅向大家介紹水位儀的制作方法，還要談?wù)勗谥谱髦械母惺堋?BR> 各種電子雜志上介紹了很多水位控制電路，可許多是閉門(mén)造車(chē)編出來(lái)的，經(jīng)不起實(shí)踐的考驗，常見(jiàn)存在的問(wèn)題主要有：電極腐蝕，需要經(jīng)常維護；電路復雜，可靠性低；電源不隔離，市電通入水中，安全性不高。一個(gè)較好的水位儀設計應該做到以下四點(diǎn)：一是安全性要高。水位操作者往往是年老體弱者，知識水平、操作技術(shù)低，經(jīng)常違章操作，加之工作環(huán)境惡劣，陰暗潮濕，需要設計方案考慮周全，具有很高的安全性。那些市電引至水中的設計顯然不具備高安全性。二是可靠性要高。在工業(yè)用電中，電壓經(jīng)常在大范圍內波動(dòng)，各種電氣干擾普遍存在，有些泵站無(wú)人值守，要求設備具備很高的可靠性。三是價(jià)格低廉，材料易得。價(jià)格低，并非是越低越好，不能犧牲安全作為代價(jià)，在用戶(hù)可以承受的心理價(jià)格之內就可以了，如五元和十元是相同的，都不多，但三百和五百就大不相同了。四是操作方便，維修簡(jiǎn)單。操作者和維修人員往往技術(shù)較低，好的設計不可存在復雜的操作，要充分考慮使用者的技術(shù)水平。
精確水位記錄儀U20-001-04
U20-001-03水位水深記錄儀
HOBO水位記錄儀U20-001-02
水位記錄儀傳感器U20-001-01-Ti
HOBO®30英尺深度數據記錄器 U20-001-01
五年前曾為人改裝過(guò)兩次水位控制系統，在原有手動(dòng)控制裝置上增加自動(dòng)控制部分，第一次很成功，同樣的電路在第二次應用時(shí)卻連續損壞兩次，給用戶(hù)帶來(lái)了不便，在修改設計之后，取得了成功。
兩次制作電源部分見(jiàn)附圖1，變壓器采用8W，220V/15V電源變壓器，目的是將市電隔離，增加設備的安全性能，原電路中若采用380V/15V的變壓器更加方便，但手中有多個(gè)220V的，沒(méi)有380V的，也算是就地取材吧。在工業(yè)環(huán)境中，電壓不穩，經(jīng)常突變，故采用L7812三端穩壓集成塊穩壓，以保證各繼電器能可靠吸合，增加裝置的可靠性能。日后考慮，在第二次制作中若采用220V/12V的變壓器，去除U1和C2兩元件，可靠性不會(huì )降低，還會(huì )降低成本，減少元件在自制電路板上的布置難度。溫度數據記錄器 |土壤濕度傳感器 |氣象站專(zhuān)用記錄器 |溫濕度數據記錄儀 |溫度/光度數據記錄器 |環(huán)境記錄儀 |外部傳感器 |狀態(tài)記錄儀 |HOBO應用軟件 |通信連接器 |電導率測量記錄儀 |雨量計/雨量記錄器 |深度數據記錄器 |溫度/帶警報(防水)記錄器
第一次制作電路部分見(jiàn)圖2，由NE555集成塊組成多諧振蕩器，繼電器RLY201的常開(kāi)觸點(diǎn)并接在原主控接觸器的啟動(dòng)按鈕上。當低水位干簧管WG201斷開(kāi)時(shí)，復位端4腳為低電平，3腳無(wú)輸出，三極管Q201不導通，繼電器RLY201保持斷開(kāi)狀態(tài)。干簧管WG201受到浮子的磁力閉合時(shí)，4腳變?yōu)楦唠娖�，振蕩器開(kāi)始工作，3腳間歇輸出高電平，繼電器隨之吸合斷開(kāi)，相當于人員多次按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，主接觸器吸合，水泵向池內抽水。多次按動(dòng)按鈕是沒(méi)有壞影響的。繼電器吸合頻率是有要求的，希望吸合時(shí)間約2秒，斷開(kāi)時(shí)間也是大約2秒，以保證主接觸器能夠順利吸合。RLY201吸合斷開(kāi)的時(shí)間是由振蕩器的震蕩頻率決定的。震蕩頻率由R201、R202、C201確定，根據555集成電路震蕩周期公式計算結果與實(shí)際試驗相差甚遠，可能在低頻震蕩時(shí)計算公式已經(jīng)不適用了。那時(shí)R201、R202的取值現已忘卻了。隨時(shí)做好資料整理，加強保管，會(huì )給以后的工作帶來(lái)極大的便利。過(guò)去修家電時(shí)，曾對修過(guò)的電視做了認真記錄，整理了一些資料，從這些資料中獲得了極大的益處。R204的作用是在WG201斷開(kāi)時(shí)，確保4腳處于低電平，避免干擾脈沖的影響，造成誤動(dòng)作。經(jīng)試驗不接R204時(shí)，經(jīng)常造成誤動(dòng)作。有資料介紹3腳可直接驅動(dòng)繼電器，不同品牌的集成塊驅動(dòng)能力不一樣，為加大可靠性，增加了Q201。R203、R205不可省去，省去時(shí)Q201輸入電阻很大，振蕩器無(wú)輸出Q201也會(huì )導通。保護二極管D201作用是將繼電器斷開(kāi)瞬間的反峰電壓旁路，避免擊穿Q201等元件。同樣的電路應用到高水位停止控制當中，不同的是將繼電器常閉觸點(diǎn)串接在主接觸器的停止按鈕上。電路分析覺(jué)得很成功，并且很多資料介紹用555集成電路制作水位儀，可第二次制作使用不長(cháng)時(shí)間就損壞了，故障是555集成塊損壞，重做，依然損壞，看來(lái)要改變設計思路了。
第二次制作電路見(jiàn)圖3，使用元件很少，可靠性很高，效果很好，可找塊電路板稍加改裝即成，不必專(zhuān)門(mén)制作電路板。WG301作為低水位干簧管，RLY301的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)在啟動(dòng)按鈕上。WG302作為高水位干簧管，RLY302的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在停止按鈕上。D301、D302作為保護二極管，避免反峰電壓擊穿繼電器線(xiàn)圈。因磁力吸引的滯回特性，WG301、WG302不會(huì )頻繁閉合，繼電器不會(huì )因頻繁吸合而損壞。電路原理很簡(jiǎn)單，當水位低，浮球位于低水位位置時(shí)，磁鐵吸引WG301閉合，RLY301線(xiàn)圈得電吸合，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，啟動(dòng)主接觸器，電機開(kāi)始抽水，隨著(zhù)水位上升，WG301斷開(kāi)，水位到達上限時(shí)，WG302閉合，RLY302線(xiàn)圈得電，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，主接觸器斷開(kāi)，電機停止抽水，隨著(zhù)水位下降，WG302斷開(kāi)，當水位下降到下限位置時(shí)，電機重新開(kāi)始抽水。
浮球傳感系統的制作見(jiàn)圖4。防水套管采用φ15的鋁塑管，制作完成可以盤(pán)圓，便于攜帶到現場(chǎng)。鋁塑管的兩端用防水膠密封，防止水進(jìn)入管內腐蝕干簧管和電線(xiàn)。浮球內嵌的磁鐵可從廢舊揚聲器上拆取，理論上講干簧管在磁鐵中央會(huì )不吸合，但在實(shí)際制作中沒(méi)有發(fā)現這種現象。水位差可以通過(guò)調節鋁塑管長(cháng)度和干簧管位置來(lái)實(shí)現。上下兩端的固定支架兼作浮球限位用，在安裝時(shí)應使浮球處于上限或下限位置時(shí)相應干簧管吸合，否則因各種原因（如停電后再恢復供電時(shí)水位低）造成水位低于下限或高于上限時(shí)裝置不能可靠工作。實(shí)際制作中，浮球在較大范圍內浮動(dòng)，干簧管均能可靠吸合，確定支架固定位置并不難。固定支架用膨脹螺栓固定在水池壁上，支架與鋁塑管用銅螺栓緊固，防止鋁塑管移動(dòng)位置。浮子可以用廢舊泡沫塑料制作，鋸出大體形狀，分開(kāi)嵌入磁鐵，用烙鐵烙出內孔，用膠粘合即可。
在業(yè)余制作中，要時(shí)刻本著(zhù)簡(jiǎn)單、節約、安全、可靠的原則，才能設計出自己滿(mǎn)意，用戶(hù)滿(mǎn)意的產(chǎn)品來(lái)。 
業(yè)務(wù)：