全自动水塔水位控制器论文

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1、全自动水塔水位控制器全自动水塔水位控制器摘要：本文采用分立元件电路实现了水塔水位的自动控制，设计出一种低成本、高实用价值的水塔水位控制器。采用独立的电路实现超高、低水位处理，自动控制电机电路。通过低压交流检测水塔的水位，转换成信号控制继电器的关断，进而控制水泵抽水，自动完成上水停水的全部工作循环保证液面高度始终处于较理想的范围内，它结构简单，制造成本低，灵敏度高，节约能源显著，适用于各种高层液体储存的理想设备。关键词：水塔　水位　继电器　自动　前言：随着国民经济的发展，人们的居住条件日益改善，楼房正在向高层发展，由于地理位置等各种原

2、因，无法依靠自来水厂供水。为了方便高层楼房的用水，许多家庭自建水塔或蓄水池和水井，用水泵将水井的水送上水塔来解决高层楼房的用水问题。但是，目前大量的对水箱操作是由相应的人员进行操作的，通过估测来控制抽水量，这样的人工方式带来了很大的弊端，比如水位的控制，时刻监控水箱的环境，夜间的监控等等，操作员稍有疏忽无法监视水塔上的水位深浅，难以准确控制水泵的开停，要么水泵关停过早，造成频繁开抽水的现象，使水泵寿命缩短；要么忘记关闸，谁从水塔溢出，这样就会造成水资源和能源的浪费，甚至导致简易的监则器件损坏，将带来无法弥补的损失，更严重的会危机到人

3、们的人身安全等。7全自动水塔水位控制器为解决楼宇水塔抽水自动控制问题，我们设计了一种全自动电子水位控制装置，水位检测元件是安装在水塔水箱里不同高度的三个电极，利用水的导电性能，由于不同水位决定这两组电极或断开，将水位变化型号变成点位信号，进而控制水泵抽水，实现自动化满足人们的要求。1、方案论证方案一：基于单片机的全自动水塔水位控制器。该系统为一个液位控制系统。系统主要由控制部分和执行部分组成。控制部分包括单片机最小系统模块、键盘模块、传感器、A/D转换器、显示模块、电源模块等。执行部分主要由水泵装置组成。整个系统实现对数据的采集运算

4、，对液位参数的设置，对采集数据的显示和水泵装置的控制。方案二：重锤自动跟踪水位变化方案即是通过电子开关控制可逆电机，使两根测量自动跟踪水平变化，能够自动测出每个水位的变化值，能够提供任意高度的水位信息，反应灵敏，测量水位误差小于1cm，监测水位变化幅度范围大，功耗低，但是控制可逆电机进而控制探针自动跟踪水位变化的电路复杂，价格很高，维修不方便，不适合在人们生活中推广。方案三：基于模拟电路和继电器的搭建的全自动水塔水位控制器。继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统和被控制系统通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大

5、电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。7全自动水塔水位控制器继电器的种类很多，如电磁继电器，热继电器，混合式继电器，高频继电器，同轴继电器，固态继电器等。在本次设计中我们用电磁继电器来实现其控制功能。电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位

6、置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。本次设计我们选择了方案三，此方案电路图构成简单易懂，元器件的价格便宜，性能较稳定，操作简单，具有经济前景。本电路采用分立元件电路实现了对水塔水位的自动控制，设计出一种低成本、高实用价值的水塔水位控制器。采用独立的电路实现超高、低水位处理，超高水位处理，自动控制电机电路。2、系统硬件设计1.总原理

7、图及工作原理1.1总原理图：7全自动水塔水位控制器图一：全自动水塔水位控制器的电子原理图水位控制器有三根水位测线A、B、C需接往水塔，安装如图2所示。图二：三根水位测线A、B、C图三：三相交流电源的接法1.2工作原理（1）自动控制：1、当水塔没有水时，水位检测端A,B7全自动水塔水位控制器点均无偏置电压，Q4、Q1截止，Q3经R1偏置导通，继电器J吸合，启动水泵电机抽水，同事抽水指示灯LED亮。由于Q3导通使N点点位变低，Q2变为截止。2、当水位上升到B点时，虽然此时Q1得到偏置电压，但Q2却是截止的，使Q3仍然保持导通，水泵继续抽

8、水。只有在水位上升到A点时，Q4基极得到偏置电压而导通，Q3因失去基极偏置截止，继电器失电释放，水泵停止抽水。Q3截止时，N点电位上升使Q2由抽水中的截止变为停止抽水时的导通。3、当水塔水位下降，在水位降离检测端A时，虽然Q4基极失去