用于太阳能热水器的水位指示器

 太阳能百科   2019-12-24 12:31   1,483 views 人阅读  0 条评论
智恩太阳能集热工程控制柜

用于太阳能热水器的水位指示器

太阳能热水器,一般都安装在高于浴室的房顶或其它建筑上,尽管有水满报警器,可以对热水器水满时报警,但日常使用中,热水器的剩余水位的多少无法监视,本文介绍的水位指示器解决了这个问题。本指示器具有结构简单、安装方便、制作容易等特点,适合于广大电子爱好者业余制作,也适合于学校劳技课实验。
工作原理
如图1。VD1-VD10组成水位传感器;当热水器水箱中注水时,VD1—VD10逐一被水淹没,A—I点与0点的电位逐一被水所短路。三极管VT1接成射极跟随器,其输入阻抗高。J点对地的电位不受VT1输入阻抗的影响,约等于未被淹没的二极管的正向压降。当水淹没A点时,J点的电位约等于5.4V-6.3v;淹没D点时,J点电位约3.6-4.2V;淹没I点时,J点的电位约0.6—0.7V。VT1的发射极得到与J点对应的而低于J点电位0.6v左右的电压。此电压经RP1、RP2调节后送集成电路Ic1(LM3914)的输入端,LM3914是十位线性LED指示驱动器,其内部包括一个输入缓冲器、十个比较器、一个十位线性分压器、一个1.25V的基准电源和模式转换电路等,由分压器和比较器组成了十级线性比较器,它和输入⑤脚的信号进行电压比较。得到相应的输出、驱动与之相联的发光二极管VD20-VD11发光,指示热水器中的水位的高低。LM3914的⑨脚是模式转换脚,当⑨脚接Vcc时,指示为线显示模式;当⑨悬空或接地时,指示为点显示模式;本文采用点显示模式。
从原理中可知:水满时,发光二极管VD11点亮;水少时,发光二极管VD11—VD20随水位的降低依次点亮;水位最小时,发光二极管VD20点亮。为和实际水位高低相对应,发光二极管VD11-VD20安装位置应自上而下排列。整   机采用交流稳压电源供电,图1中T为电源变压器,VD21-
VD24是全波整流电路,IC2(7809)是集成稳压电路,C1、 c2是电源滤波电容,提供整机的直流9V电源,供指示器使用。
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元件选择
二极管VD1-VD10、VD21-D24  采用1N4001;发光二极管VD11-VD20采用高亮度发光二极管或发光二极管排;电阻R1-R4采用1/8W电阻,数值如图所标;可调电阻RP1为1k、RP2为2.2k,电源变压器T为交流220V/11v,功率3W。
传感器如图2,需自制。制作方法:1,先按水箱实际深度取一空心塑料管,直径约0.5cm~1cm;2,将塑料管等分成十段并打孔,将二极管串联并按图把各电极引出;3,用耐高温石蜡或树脂灌入管中,将二极管封牢并使之与外绝缘;4,连接好引线。
安装调试
当零件安装结束,检查无误时,可通电进行调试:1,用一水简装满自来水;2,将传感器插入水筒中,使I点能被水淹没,调节RP2,使发光二极管VD11点亮;3,将传感器拉出,使A点露出水面,调RP1,使发光二极管VD20点亮;4,重复以上步骤,使当A点拉出水面和I点浸入水内时,发光二极管VD20和VD11都能分别点亮,调试结束。
实际安装时,传感器置于室外,指示器置于室内。传感器与指示器用导线连接,先将传感器从太阳能热水器的溢水口处插入水箱,使水箱中水满时淹没I点;再将指示器挂于浴室内便于察看的位置,接通指示器电源即可。

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