Erstellen Sie eine einfache Wasserstandsregelung

8 Schritt:Schritt 1: Vorgeschlagene Kontroll Diashow Schritt 2: Schaltungsvorschläge für größere Pumpen. Schritt 3: Der Schematische Schritt 4: Die Leiterplatte Schritt 5: Teileliste Schritt 6: Assembly Schritt 7: Fertig Assembly Schritt 8: Abschlussprüfung

Erstellen Sie eine einfache Wasserstandsregelung

Vor etwa 20 Jahren, ein Freund von mir kam, um mich zu sagen, dass er einen Kunden zu reparieren   Wasserstandskontrolle von elektromechanischen Relais, die auseinanderfallen wurde, ausgestellt.   Er verstand, dass die ursprüngliche Steuer verließ sich auf die Leitfähigkeit des Wassers. Der Kunde wollte nicht, dass jede Art von Schwimmerschalter so musste er auf die Art, wie es gemeint war, um zu arbeiten zu halten.

Er konnte die Pumpe, wenn Wasser fiel unter die "niedrigen" Pegel Elektrode und Pumpe aufhören würde, sobald sie die "hohen" Niveau-Elektrode erreicht, sondern, wie Wasser verbraucht wurde und dessen Ebene kaum fiel knapp unter "high" zu starten, würde seine Schaltung Wieder Starten Sie die Pumpe nur, um es so schnell zu stoppen als "hoch" Elektrode wurde durch Wasser wieder berührt. Dieser Prozess ging weiter und weiter, bis er schaltet das Gerät aus. Seine Strecke war oszillierenden was nicht gut für ein 5 HP Wasserpumpe oder eine Pumpe überhaupt war.

Er brauchte Hilfe. An dieser Stelle fragte ich ihn, dass statt mit Relais, wäre es nicht schön, wenn die Steuer waren elektronische was wahrscheinlich billiger, zuverlässiger und haben eine längere Lebensdauer würde?

  Ich hatte vor, einen Bausatz für Club Jameco aus zu bauen, wie ich erinnerte mich an diese Steuerung gearbeitet und das ist, was diese instructable geht.  

*** Disclaimer: Dieses Kit soll mit Gerät zu betreiben, wie Linie betriebene Wasserpumpen oder Motorstarterrelais und / oder Schütze zu geringeren Steuerspannungen. Netzspannung ist gefährlich und bei falscher Handhabung kann zu Verletzungen oder zum Tod führen. Wenn Sie nicht vertraut sind oder nicht gegriffen haben mit Linie betrieben Geräte, haben für Sie ein Elektriker tun die Leistungsverdrahtung. Dieses Kit soll Bildungs ​​in der Natur zu sein und kann mit Linie betriebenen Geräten verwendet werden, wenn National Electric Code Richtlinien befolgt werden. ***

Schritt 1: Vorgeschlagene Kontroll Diashow

  1. Erstellen Sie eine einfache Wasserstandsregelung

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    Die in diesem instructable enthalten Diashow zeigt die grundlegende Betriebs Theorie hinter dieser Kontrolle. Es wird vorausgesetzt, dass die Pumpe eine kleine Steckpumpe. Diese Steuerung verfügt über ein kleines 12V Spulenrelais, dessen Kontakte in 10A 120V bewertet. Sie können eine beliebige Relais Ihres Wasserpumpe Stromquelle zu entsprechen auswählen.

Schritt 2: Schaltungsvorschläge für größere Pumpen.

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    120Vac Pumps

    Das erste Bild zeigt, wie man die Wasserstandsregelung, größere Pumpen noch 120Vac Nenn anzupassen. Sie müssten eine Leistungsrelais Teilnummer AD-PR40-1C-120A von Automation Direkt dot com zu bekommen. Dies ist ein SPDT (Single Pole Double Throw) Relais, das heißt, sie nur zwei Sätze von Kontakten und drei Anschlüsse für nur eine Zeile hat. Ein Satz von Kontakten ist NO (Schließer) und das andere ist NC (Öffner) mit einem Anschluß beiden gemeinsam. Die Schaltung zeigt das normalerweise offenem Kontakt.

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    Diese schematische wurde ursprünglich unter Verwendung von CadSoft EAGLE Software für PCB-Design erstellt. Es schien schwer zu lesen ist es aus Gründen der Klarheit modifiziert.   Ein kleiner Schritt-down 120Vac: 12Vac Transformator Nennleistung von 250 mA speist die Bordstromversorgung über die Klemmen X1-1 und X1-2. Der Transformator stellt die niedrige Spannung für die Steuerung sowie galvanische Trennung zwischen Steuerschaltung und das Netz erforderlich ist. Um Teile Zahl gering zu halten, wurde ein CMOS CD4001-Schaltung verwendet, so dass nur eine Versorgungsspannung wird sowohl für die Steuerschaltung und das Relais benötigt.

    Zusätzlich zu dem, was in der Diashow gezeigt, enthält diese Steuerschaltung zwei LEDs, eine grüne LED, um zu zeigen, wenn die Pumpe in Betrieb ist und eine rote LED, um zu zeigen, wenn die Steuerung in Pumpenschutzmodus. Die grüne LED leuchtet jedes Mal, wenn das Relais leuchtet. Diese LED -und seinen Strombegrenzer Widerstands- ist parallel mit der Spule des Relais. Wenn rote LED leuchtet, werden Pumpe und grüne LED bleiben, auch wenn Pumpe wird benötigt, um zu kommen. Sobald rote LED erlischt dann Pumpe und grüne LED kann kommen, wenn nötig.

    Der durch die Transistoren Q1 und Q2 gebildeten Schaltung wurde entwickelt, um auf dem roten LED drehen (Pumpe zu schützen), wenn es kein Wasser zwischen Pumpe zu schützen Elektrode und Masseelektrode bei Pumpenspeicher. Q1 kommt auf, sobald Wasserstand unter Schutz der Pumpe vor Tropfen. Q1 Basisstrom zu klein ist, weniger als 1 Mikroampere. Q1 und Q2 sind als Darlington-Paar so verdrahtet, Q2 können auf dem roten LED bei Bedarf aktivieren.   Einmal gibt es Wasser zwischen Pumpe zu schützen und Masseelektroden, schaltet Q1 ab, die rote LED erlischt.

    IC1-B-Gate arbeitet Art von einem UND-Gatter. Das bedeutet, wenn Haupttank muss ausgefüllt werden und Pumpe zu schützen, ist falsch, dieses Tor schaltet den Transistor Q3, der auf der Wasserpumpe drehen wird.

Schritt 4: Die Leiterplatte

  1. Ich mag die Gestaltung Gadgets als Hobby. Doch jedes Mal wenn ich hatte, einen zu bauen, ich habe es mit Allzweck Prototyping-Boards mit der Löttechnik Punkt-zu-Punkt.

    Ich hatte nie zuvor getan PCB, so, ich musste lernen, meine eigenen zu machen. Ich erfuhr von diesem instructable:

    http://www.instructables.com/id/Turn-your-EAGLE-schematic-into-a-PCB/

    Eagle Dateien für diese Steuerung sind in diesem Schritt enthalten. By the way, ist die in diesem instructable gezeigt PCB die erste PCB ich je gemacht habe.

    Beim Ätzen Zeit kam, entschied ich mich, was aussah, mich als ein umweltfreundliches Verfahren finden Sie unter:

    http://www.instructables.com/id/Stop-using-Ferric-Chloride-etchant!--A-better-etc/

    Wenn den Aufbau Ihrer eigenen PCB oder tun Punkt Löten auf Prototyping-Boards Punkt ist nicht Ihre Sache ist, können Sie auf den folgenden Link klicken, um diesen Wasserstandskontrolle als Bausatz aus Jameco, die alles, was Sie benötigen außer dem Transformator umfasst kaufen:

    http://www.jameco.com/webapp/wcs/stores/servlet/ProductDisplay?langId=-1&storeId=10001&productId=2169109&catalogId=10001&CID=CLO

Schritt 5: Teileliste

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    Widerstände

     

    3x - 2,2M Ohm 1 / 4W (R1, R2, R3)

    1x - 4.7K Ohm 1 / 4W (R4)

    1x - 120K Ohm 1 / 4W (R5)

    2x - 470 Ohm 1 / 2W (R6, R7)

    1x - 15K Ohm 1 / 4W (R8)

     

    Kondensatoren

    1x - 330uF 63V (C1)

    1x - 220uF 25V (C2)

    1x - 1uF 63V (C3)

     

    Halbleiter

    5x - 1N4004 (D1, D2, D3, D4, D5)

    1x - CD4001 (IC1)

    1x - 7812T (IC2)

    1x - Grüne LED (LED1)

    1x - Rote LED (LED2)

    2x - 2N3904 (Q1, Q3)

    1x - 2N3906 (Q2)

     

    Sonstiges

     

    1x - 12V Spule Relay (RLY1) Jameco P / N: 144186

    4x - 2 Terminal-Anschluss (X1, X2, X3, X4) Jameco P / N: 2.094.485 *

    1x - Printed Circuit Board Eagle-Dateien in Schritt 3 enthalten

    1x - 14pin IC Sockel
    1x - 120V / 12V @ 250mA Transformator oder AC-zu-Wechselstrom-Wandadapter, Jameco P / N: 2076543

    * Diese P / N wurde ersetzt, um Leiterplatten-Stiftabstand entsprechen. Alt P / N war 2094506

Schritt 6: Assembly

  1. Erstellen Sie eine einfache Wasserstandsregelung

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    Solder in passiven Komponenten erste enthält diese Widerstände und Elkos Aufmerksamkeit auf richtige Polarität. Als nächstes Lot im Stromversorgungskomponenten wie Dioden und Spannungsregler mit besonderem Augenmerk auf die Polarität als auch. Verwenden Sie einen Clip-on-Kühlkörper zwischen Lötstelle und dem Körper des Halbleiter wie in Abbildungen gezeigt.

    Installieren Sie den 14-poligen IC-Sockel und löten Sie sie fest. Verwenden Sie gerade genug Lot für jeden Pin an benachbarten Stiften kurzschließt zusammen mit überschüssigem Lot zu halten. Auf die Lage der Kerbe auf einer Seite.

    Mit Hilfe eines externen + 15V DC Stromversorgung (+ oder zwei 9V-Batterien in Serie) und ein paar Krokodilklemmen, verbinden Sie das (+) Ausgang dieses Netzteil an die Anode von D1 und der GND-Ausgang der Stromversorgung an die Kathode von D4. Die Spannung zwischen der Stifte 14 (Vdd) und 7 (GND) der IC-Fassung, die + 12V +/- 2% liegen sollte.

     

    Wenn dieser Spannungsprüfung als erfolgreich erweist, mit dem nächsten Schritt fortfahren.

Schritt 7: Fertig Assembly

  1. Erstellen Sie eine einfache Wasserstandsregelung

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    Installieren 2N3904 NPN-Transistoren in Q1 und Q3 Positionen sicherstellen, dass alle Anschlüsse in die entsprechenden Löcher zu gehen. Befestigen Sie den Clip-on-Kühlkörper vor dem Löten jede Leitung mit der richtigen Menge an Lot und mindestens 20 bis 30 Sekunden warten, bevor er zum nächsten Vorsprung von demselben Gerät. Machen Sie dasselbe mit 2N3906 PNP-Transistor Q2 auf Position. Installieren Sie die grüne LED in die LED1 Position. Die kürzere Vorlauf ist die Kathode und sollte gehen, wo die Kathodenleitung ist auf der Leiterplatte markiert. Wenn LEDs umgekehrt sind sie lässt sich nicht einschalten. Bringen Clipkühlkörper an der Führung werden Sie zunächst zu löten, warten Sie 20 bis 30 Sekunden vor dem Löten die Anode. Machen Sie dasselbe mit der roten LED in die LED2 Position.

    Die übrigen Anschlussklemmen sind mit je zwei Anschlüssen. Installieren Sie jeden Stecker in X1 und X4 Positionen und Lot in Ort mit den Klemmen nach bis an den Rand der Leiterplatte. Klemmenstecker verwendet mit einer gleitenden Lippe an der einen Seite und einer Nut auf der anderen Seite kommen. Nehmen Sie die verbleibenden zwei Anschlüsse und sie zusammen, indem die Lippe eines Steckers in die Nut des anderen Stecker so sie gebunden bleiben und sie in X2 und X3 Positionen und Lot in Ort mit Terminals auch mit dem Rand der Leiterplatte gegenüber.


    Installieren Sie das Relais in RLY1 Position und löten Sie sie fest. Damit ist die Montage der Anschaltbaugruppe. Um das Steuergerät zum Testen bereit zu haben, legen CD4001 in IC-Sockel.

Schritt 8: Abschlussprüfung

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    Zeigen Sie mit der zusammengebauten Controller Board auf eine isolierte Fläche, wie zB einem Dateiordner oder Notebook auf den Arbeitsplatz zu vermeiden, Kurzschließen der Lötstellen mit alle verbliebenen leitfähigen Material noch auf die Arbeitsfläche sitzen. Holen Sie sich ein paar einem Fuß 24AWG Segmenten Draht und Bandenden. Legen Ende eines Drahtes in das Terminal als "Ground" gekennzeichnet, und legen Sie die andere Draht in die Klemme als "Pump Niveauschutz" verlassen die anderen Enden lose, ohne einander zu berühren markiert.

     

    Dies ist ein Test mit der gleichen DC-Stromversorgung in Schritt 6 verwendet Schließen Sie es auf die gleiche Weise an die Macht der Schaltung. An diesem Punkt sollte der CD4001 bereits in seine Sockel eingeführt werden kann. Wenn Strom an die Platte aufgetragen und unter der Annahme, alles richtig zusammengebaut wurde, sollte die rote LED aufleuchten. Wenn Sie die beiden zusammengelegten Enden der Drähte setzen vorher angebracht, sollte die rote LED erlischt und die grüne LED sollte aufleuchten und mit einem Klick zu hören sein, die von der Relais. Trennen Sie die Kabel-Enden sollte schalten Sie die grüne LED und die rote LED auf, während andere zu hören, klicken Sie vom Relais, wie es entregt. Dies beweist die Schaltung in Betrieb ist.

     

    Holen Sie sich einen kleinen flachen Behälter und füllen Sie ihn mit Wasser. Mit immer noch die Schaltung mit Energie versorgt, die rote LED auf und die beiden Drähte nicht miteinander berühren, tauchen die beiden abisolierten Enden in den Behälter mit Wasser. Die rote LED sollte sich abschalten, und die grüne LED schaltet sich mit einem Klick aus dem Relais zu hören. Entfernen Sie die Drähte aus dem Wasser und die grüne LED erlöschen, sollte die rote LED schalten Sie mit einem Klick aus dem Relais zu hören. Wenn das geht, wie skizziert, dann ist es richtig funktioniert.

     

    AC-Wandler-Test:

     

    Jetzt ist es Zeit, um zu testen, dass die Steuerung mit 12VAC aus dem 120V / 12V 250mA Transformator arbeiten. Verbinden des Transformators 12VAC führt in den Verbinder 12VAC IN markiert. Stecken des Transformators Primär durch ein Verlängerungskabel in eine Steckdose und das Board sollte die gleiche wie bei der Gleichstromversorgung durchzuführen. Wenn dies der Fall ist, dann ist es Zeit für den nächsten Test.

     

    Wasser-Pumpe-Test-Simulation:

     

    Holen Sie sich ein weiteres Paar von Drähten von etwa der gleichen Länge wie die bereits auf dem Controller Board angeschlossen Drähte, Streifen ihren Enden und stecken Sie ein in die "Low-Level" Klemme und die andere in der "High-Level" Terminal. Mit dem Pumpenschutz und Erdungskabel bereits in den Wasserbehälter eingetaucht wird, sollte die grüne LED. Tauchen Sie den "low level" Drahtende in die gleiche Wasser und die grüne LED sollte immer noch auf sein, dann tauchen die "High-Level" Draht auch in gleichen Wasserbehälter und die grüne LED erlöschen mit einem Klick aus dem Relais zu hören. Dies simuliert, dass die Pumpe gefüllt bis Sie den Wassertank. Um die Simulation Wasserverbrauch Wasserstand sinkt, nehmen Sie die "High-Level" Draht aus dem Wasserbehälter und nichts soll passieren. Entfernen Sie dann die "low level" Draht aus dem Wasserbehälter und die grüne LED schaltet sich und das Relais die Wasserpumpe mit Energie zu versorgen, und der Zyklus wird wiederholt.

    Wenn Tests erfolgreich waren, kann der Controller nun in der realen Welt verwendet werden. Bevor es zu tun, sich selbst ein geeignetes Gehäuse, so dass keine heiße Spannungen ausgesetzt sind. Die Elektroden in dem Wassertank kann vertikal von der Oberseite des Tanks nach unten in das Wasser gelegt werden. Zur Vermeidung von Korrosion ist es empfehlenswert, Elektroden aus rostfreiem Stahl für eine längere Lebensdauer zu verwenden. Wenn Elektroden gehen durch die Wand des Tanks, richtig abdichten, um Lecks zu vermeiden.