Сигнализатор протечки воды, собран на микросхеме 4011


Задача этого прибора в том, чтобы сигнализировать звуком и мигающим светодиодом о том, что в подконтрольном ему месте, где должно быть сухо, появилась вода.

Сигнализатор может быть выполнен в двух вариантах, - с питанием от сети через зарядное устройство для сотовых телефонов или с питанием от гальванической батареи напряжением 9V.

Возможны и другие варианты питания, но при этом напряжение питания не должно выходить за пределы 5...15V. Сигнализатор собран в компактном корпусе, которым изначально была мыльница.

Датчик представляет собой две пластины из нержавеющей стали, выведенные под дно корпуса (мыльницы), и расположенные так, что сигнализатор стоит на них как санки на лыжах.

Установка в рабочее состояние происходит следующим образом. Нужно взять тряпочку, желательно хорошо впитывающую воду, например, отрезанную от старого махрового полотенца, и положить её в то место, где нужно следить за протечкой.

А на неё поставить данный сигнализатор пластинами - «лыжами» вниз. Так чтобы он стоял на этой тряпочке на этих пластинах. Если начинается затопление, тряпочка намокает и между прижатыми к ней пластинами датчика возникает электропроводность. На что сигнализатор и реагирует.

Принципиальная схема

Схема сигнализатора показана здесь. В ней нет ничего сложного или сверх современного. В основе схемы популярная микросхема К561ЛА7, которую можно заменить на К176ЛА7 или каким-то зарубежным аналогом типа «...4011».

Микросхема очень популярная и дешевая. Еще два таких же доступных транзистора КТ3102, светодиод, несколько деталей и миниатюрный динамик, который может быть практически любым.

Автор использовал динамик от старого неисправного кнопочного телефона-трубки (диаметром около 40 мм и сопротивлением 16 Ом).

Принципиальная схема сигнализатора протечки воды, собран на микросхеме 4011

Рис. 1. Принципиальная схема сигнализатора протечки воды, собран на микросхеме 4011.

Кроме того, были опробованы капсюль ТК-47 и довольно крупный эллиптический динамик 1-ГД18. Все работало, разница только в громкости.

Поэтому, можно сделать вывод, что подойдет практически любой электромагнитный или электродинамический звукоизлучатель, важно чтобы пассивный и пьезо.

На микросхеме К561ЛА7 здесь сделано два мультивибратора, инфразвуковой и звуковой, которые, посредством управляющих входов включены последовательно. И так, когда в подконтрольном месте сухо, сопротивление между пластинами датчика значительно выше сопротивления резистора R1.

Кстати, сам резистор R1 нужно подбирать при налаживании, потому что его сопротивление устанавливается в зависимости от состава воды вашего водопровода. И так, сухо, на выводе 2 логического элемента D1.1 напряжение логического нуля. Инфразвуковой мультивибратор на элементах D1.1 и D1.2 заблокирован. На его выходе (на выводе 4 D1.2) ноль.

Этот ноль приходит на вывод 8 элемента D1.3 и завуковой мультивибратор на D1.3 и D1.4 теперь тоже заблокирован. На выходе D1.4 - ноль, на выходе D1.2 тоже ноль, транзисторы VТ1 и VТ2 закрыты. Светодиод HL1 не мигает,динамик В1 не звучит.

Если возникает протечка, тряпка намокает и между прижатыми к ней контактами возникает электропроводность. Если сопротивление между контактами становится существенно меньше сопротивления резистора R1, то напряжение на выводе 2 D1.1 достигает логической единицы.

Теперь инфразвуковой мультивибратор на D1.1 и 01.2 запускается и на его выходе (выводе 4 01.2) возникают импульсы частотой около 0,5-0,7 Гц.

Эти импульсы поступают на вывод 8 D1.3, и каждая положительная их полуволна запускает звуковой мультивибратор на элементах D1.3 и D1.4. В результате на выходе звукового мультивибратора (на выводе 11 D1.4) возникают пачки импульсов звуковой частоты, которые поступают на базу транзистора VТ2, и из динамика В1 раздаются громкие прерывистые звуки.

Ну, а инфразвуковые импульсы с выхода D1.2 так же поступают и на базу VТ1, и светодиод HL1 мигает. Чтобы прекратилась сигнализация достаточно просто поднять сигнализатор, и убрать его со ставшей влажной в результате протечки тряпки, и поставить его на сухое место.

Детали и конструкция

Монтаж выполнен на покупной макетной печатной плате размерами 50 х 70 мм.

Плата представляет собой решето металлизированных отверстий с шагом, размером в шаг выводов микросхемы в DIP-корпусе. По углам четыре более крупных отверстия для крепления платы. Корпусом служит пластмассовая мыльница размерами примерно 100 х 70 х 40 мм.

Как сделаны пластины датчика, показано на втором рисунке. Что касается источника питания, так было опробовано два варианта. Сначала это было зарядное устройство для сотового телефона с выходным напряжением 5.35V. Но здесь было не очень удобно то, что нужен довольно длинный кабель, и занимаем розетку.

Конструкция самодельного электронного сигнализатора протечки воды

Рис. 2. Конструкция самодельного электронного сигнализатора протечки воды.

А розеток в ванных и кухонных комнатах обычно и так не хватает. Поэтому, второй вариант был с питанием от батареи типо-размера «Крона» напряжением 9V.

Это более удобный вариант, к тому же, ведь ток потребления данного устройства в статическом режиме (когда сухо) очень невысок, и если у вас не будет возникать по несколько протечек в день, одной «Кроны» может хватить как минимум на год. В принципе, все работает сразу после первого же включения. Важен подбор сопротивления резистора R1.

Его величина зависит от состава воды в вашем водопроводе, и чем меньше примесей, тем больше сопротивление воды, и соответственно, больше сопротивление R1.

Нужно найти его оптимальную величину экспериментально, увлажнив тряпку водой из вашего водопровода, и поставив на неё сигнализатор.

Затем, подбирать R1. Еще можно подбором параметров цепей R2-C1 и R3-C2 установить по желанию частоту прерывания звука (мигания светодиода) и тон звука.

Кошелев Д. РК-03-2019.


1 477 Сигнализаторы
вода сигнализатор жидкость влажность влага
Оставить комментарий:

cashback