什么是水位控制器？

水位控制器是一種測量液體位置的傳感器，也稱為水位傳感器。它能將液體高度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出，從而控制水位的高低。水位控制器廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)上的檢測控制，特別是在需要自動(dòng)補(bǔ)水或停止進(jìn)水的場合，如工業(yè)鍋爐、民用建筑用水池等。

水位控制器的類型多種多樣，包括但不限于干簧管水位控制器、浮球磁性開關(guān)液位控制器、電極式水位控制器、壓力式水位控制器等。干簧管水位控制器由干簧管開關(guān)和永久磁鐵組成，適用于工業(yè)和民用建筑中的水箱、水塔及水池等開口容器的水位控制或水位報(bào)警。浮球磁性開關(guān)液位控制器則是通過浮球開關(guān)的上升和下降來控制水位的。

水塔水位控制器則是一種特殊的水位控制器，主要用于水塔的水位控制。當(dāng)水塔水位下降至下限水位時(shí)，水塔水位控制器會(huì)啟動(dòng)水泵，將水抽入水塔；當(dāng)水塔水位上升至上限水位時(shí)，水塔水位控制器會(huì)關(guān)閉水泵，停止抽水。這種方式能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的水位控制，無需人工干預(yù)。

此外，水位控制器還可以配合電機(jī)保護(hù)器使用，保護(hù)水泵電機(jī)，防止因水位過低或過高導(dǎo)致的電機(jī)損壞。同時(shí)，水位控制器還具有電流傳感功能，能確保工作穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)。

總的來說，水位控制器是一種重要的工業(yè)設(shè)備，能確保液體在設(shè)備或容器中保持在預(yù)定的水位，防止設(shè)備因水位過高或過低而損壞，提高設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性。

水位控制器的工作原理

水位控制器是用來監(jiān)測液體位置的開關(guān)，控制器連接處一頭是連接水泵、一頭是連接電源的，當(dāng)液體低于檢測點(diǎn)位置，傳感器檢測到無水時(shí)，會(huì)根據(jù)其原理輸出一個(gè)信號(hào)，連接水泵的開關(guān)開啟自動(dòng)加水。當(dāng)液位高于一定的檢測點(diǎn)，傳感器發(fā)出信號(hào)，連接電源的開關(guān)就會(huì)強(qiáng)制關(guān)閉停止加水。雙重液位檢測保護(hù)，防止溢缸。

水位控制器的原理是通過傳感器探頭對(duì)水位進(jìn)行檢測，當(dāng)水位達(dá)到一定位置時(shí)，傳感器內(nèi)部芯片輸出高低電平信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液位的控制。該設(shè)備功耗低、體積小、防水性能好、安裝維護(hù)非常方便。

接下來小編給大家分享一些水位控制器電路圖，以及簡單分析它們的工作原理。

水位控制器電路圖分享

1、使用8051微控制器的水位控制器電路圖（1）

這是一個(gè)使用8051微控制器的水位控制器電路圖。該電路圖的運(yùn)作原理是“水導(dǎo)電”。它采用浸入水箱中的四根電線來檢測和顯??示變化的水位。微控制器解釋來自這些電線的數(shù)據(jù)，在液晶屏上顯示水位并相應(yīng)地控制電機(jī)。

當(dāng)水箱變空時(shí)，液晶屏將顯示“LOW”字樣，提示電機(jī)開始自動(dòng)運(yùn)行。當(dāng)水位達(dá)到中間點(diǎn)時(shí)，液晶顯示屏將顯示“HALF”，電機(jī)將繼續(xù)運(yùn)行。

一旦水箱達(dá)到滿容量，液晶顯示屏將顯示“FULL”，從而導(dǎo)致電機(jī)停用。隨后，當(dāng)水箱中的水位低于特定閾值時(shí)，電機(jī)重新啟動(dòng)。

2、使用8051微控制器的水位控制器電路圖（2）

這是一個(gè)使用8051微控制器的水位控制器電路圖。該電路圖的工作原理是將正電壓電源探針插入水箱底部。用于檢測 1/4、1/2、3/4 和 FULL 電平的探頭一一位于底部正探頭上方，且間距相等。讓我們考慮最上面的探針，代表完整的級(jí)別。另一端通過電阻R16連接到晶體管Q4的基極。當(dāng)水位達(dá)到最大值時(shí)，電流流入晶體管Q4的基極，使其導(dǎo)通并導(dǎo)致集電極電壓下降。

Q4 的集電極連接到 P2.4，P2.4 處的低電壓表明頂部水箱已空。當(dāng)水位低于滿水位探頭時(shí)，Q2 的底座打開，將其關(guān)閉。因此，集電極電壓在 P2.4 處大幅上升，表明水箱尚未充滿。其余傳感器探頭（3/4、1/2、1/4）以類似的方式工作，微控制器通過掃描端口引腳 P2.4、P2.5、P2.6 和 P2 來確定電流電平。 7.如果所有這些端口引腳都為高電平（表明所有傳感器探頭均打開），則表明水箱已空。

泵由端口引腳 P0.5 控制。當(dāng)開始泵送時(shí)，控制器將 P0.5 設(shè)置為低電平狀態(tài)，激活晶體管 Q6。這反過來會(huì)觸發(fā)繼電器 K1，打開泵。同時(shí)，LED D6 亮起，表明電機(jī)正在運(yùn)行。 LED D7 用作低油槽指示器。如果污水箱中的水位低于特定水位，控制器會(huì)降低 P0.7，導(dǎo)致 LED D7 點(diǎn)亮。

3、接觸式水位控制器電路圖

這是一個(gè)控制水泵的簡單電路。當(dāng)高位水箱中的水位超過要求的水位時(shí)，水泵自動(dòng)關(guān)閉并停止抽水過程，從而防止水溢出。它使用繼電器來切斷水泵的電源。

該電路使用CMOS IC CD 4001 / 4011 來驅(qū)動(dòng)繼電器。其輸入門1用于連接探頭檢測水位。一個(gè)探針連接到 IC 的柵極 1，另一個(gè)探針接地。當(dāng)連接到IC柵極1的探針A懸空時(shí)，柵極1的輸入保持高電平，輸出引腳4變高，繼電器驅(qū)動(dòng)晶體管導(dǎo)通。繼電器將被激活。水泵的電源通過繼電器的公共端和常開觸點(diǎn)連接，當(dāng)繼電器吸合時(shí)，水泵工作。 LED指示繼電器工作狀態(tài)。當(dāng)水位上升并與探頭A和B接觸時(shí)，IC輸出變低，繼電器斷電，停止抽水。

最初，當(dāng)A、B未連接時(shí)，即水位為低電平時(shí)，IC的輸入pin1為邏輯高電平，根據(jù)或非門真值表，pin3輸出為邏輯低電平。由于引腳 3 與引腳 5 和 6 短路，因此其他或非門的輸入將為邏輯低信號(hào)。這會(huì)向相應(yīng)的輸出引腳 4 提供邏輯高信號(hào)。當(dāng)電流流過電阻器到達(dá)晶體管的基極時(shí)，它開始導(dǎo)通并充當(dāng)閉合開關(guān)。連接到晶體管集電極的繼電器得電，常開觸點(diǎn)連接到公共觸點(diǎn)，水泵得到市電供電并開始工作。

現(xiàn)在，當(dāng)水箱中的水位上升時(shí)，探針 A 和 B 通過水連接，電流流過它們（因?yàn)樗菍?dǎo)體），并且引腳 1 和 2 通過 A 和 B 連接到電池的負(fù)極電源。

因此，輸出引腳3處于邏輯高電平，導(dǎo)致另一個(gè)或非門的輸入引腳處于邏輯高電平，從而相應(yīng)的輸出引腳4處于邏輯低電平。由于缺少偏置電流，晶體管截止，繼電器相應(yīng)斷電，水箱電源切斷。

4、基于NE555的水位控制器電路圖

水位控制器的電路原理圖及插接示意圖如附圖所示。圖中555 構(gòu)成施密特觸發(fā)器來完成水位控制功能。

該電路圖工作原理是附圖中A、B、C 是三個(gè)檢測點(diǎn)。當(dāng)水位上升到A 點(diǎn)時(shí)，水泵停機(jī)，水位低于B 點(diǎn)時(shí)，水泵工作，自動(dòng)給水池加水。

C 點(diǎn)處于水池底部，它連接于電源VDD，當(dāng)水位低于B 點(diǎn)時(shí)，555②、⑥腳電壓為0，③腳輸出高電平，VT1 導(dǎo)通，繼電器吸合，水泵工作。

當(dāng)水位到達(dá)B 點(diǎn)時(shí)，C、B 點(diǎn)在水的作用下被短路，使②、⑥腳電壓等于R3/（R3+R2+R1）*VDD，等于1/2VDD（2.25V）。此電壓大于②腳（1/3）VDD，小于⑥腳（2/3）VDD，③腳維持高電平不變，繼續(xù)加水。

當(dāng)水位到達(dá)A 點(diǎn)時(shí)，C、B、A 三點(diǎn)被短路，使②、⑥腳電壓等于R3/（R3+R2）* VDD，等于（3.6V）。此電壓大于⑥腳（2/3）VDD，③腳輸出低電平，VT1 截止，繼電器斷開，使水泵停止工作。