自制水深检测器(DIY水位检测器)

过年在家给水塔抽水,忘记及时断电,水直接给溢出到一楼了,老妈回来直接给我一顿骂。后来抽时间装了个自动抽水的系统。今天我也来自己动手做一个简单的水位检测器,元件很简单就三样:LED灯、三极管外加一个模拟水塔的瓶子。接下来听我来简单介绍一下:

1、原理图

测量原理就是使用三极管的开关电路,使用4个NPN来检测4个位置的水位,使用4个LED来显示水位。这里使用的NPN为S9013,将它的发射极接到LED的负极,集电极接到电源负极。LED这里使用的也是很普通的红色LED,各种显示电源的LED就是它了,它的负极接到了三极管,正极接到电源正极。

自制水深检测器(DIY水位检测器)(1)

红色LED

这种LED的正负极很好判断,两个引脚短的这边为负极。或者用万用表的蜂鸣器档测一下,黑表笔接到负极上LED就能亮。

自制水深检测器(DIY水位检测器)(2)

S9013

三极管的极性判断可以参考上图,或者用万用表的电阻档测一下:红表笔搭在基极,黑表笔搭在集电极,测到的电阻应该在2K-7K欧姆,我这里测得的是6.8K。

详细的原理图如下:

自制水深检测器(DIY水位检测器)(3)

原理图

2、实物演示

为了模仿水塔的出水,我使用注射器和瓶子做了个模型。在瓶子上钻了个小孔,然后把注射器插上,打上热熔胶密封。将注射器的筒壁上钻了孔,这样能够模仿水龙头出水。

自制水深检测器(DIY水位检测器)(4)

出水口

至于探头,我用一根铁丝拉直,上面用胶带缠了一圈,为了能够隔开水。然后在铁丝上面占了一条5cm宽的海绵胶,用来放置5个探头。说是探头,其实就是5条漆包线,将这5条线平行固定。他们的顺序为:探头5在最下方,次之为探头4,以此类推。样式如下图:

自制水深检测器(DIY水位检测器)(5)

探头5为GND

完成后的电路效果如下:

自制水深检测器(DIY水位检测器)(6)

电路实物图

自制水深检测器(DIY水位检测器)(7)

整体实物图

下面给出1/4水位和水满时的指示灯状态实物图:

自制水深检测器(DIY水位检测器)(8)

1/4水位状态

自制水深检测器(DIY水位检测器)(9)

4/4水位

3、改进

1、从4/4水位的指示灯状态能够明显看出来,越到上面LED的亮度越暗。我分析,这是因为整个回路里面都要从探头5提供电流,而探头1离探头5最远这段回路中的阻抗最大,所以导致电流就小,因而LED的亮度就暗一些。

2、接线太麻烦。这里的5个探头就要接5根线,如果需要更多位置的水位信息就得加探头,相应的就得加线。所以如果要改进,可以使用测电流的方式,那就只需要2根线。

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