Sirkuit Detektor Air- Prinsip Kerja dan Dasar

Jika Anda memiliki kolam ikan atau kolam renang, Anda memahami bagaimana kebocoran air bisa membuat frustrasi. Ini akan meminta Anda untuk terus mengisi ulang air, yang membosankan, memakan waktu, dan mahal dalam jangka panjang. Oleh karena itu, melacak apakah ada kebocoran yang merusak secara perlahan sangat penting. Tetapi Anda tidak memerlukan sistem pendeteksi kebocoran air yang canggih untuk mengetahui kapan ada masalah. Sirkuit pendeteksi air sederhana akan terbukti berguna dalam mengidentifikasi kebocoran pipa dengan banyak kerumitan. Kita akan membahas dinamika proyek sederhana ini secara panjang lebar. Lihatlah.

Skema Sirkuit Detektor Air

Di bawah ini adalah representasi skema dari rangkaian ini. Diagram sirkuit mungkin berbeda, tetapi representasi dasarnya diilustrasikan di bawah ini.

Gambar 1:Skema Sirkuit Detektor Air

Catatan: Rangkaian yang diilustrasikan di atas akan menggunakan komparator LM339 untuk membandingkan tegangan probe sense dan tegangan referensi V_REF . Kami berasumsi bahwa Anda memerlukan sirkuit untuk memeriksa perubahan ketinggian air di kolam renang atau kolam.

Jadi, dalam istilah praktis, Anda akan memerlukan probe indera dan probe arde, seperti yang ditunjukkan pada ilustrasi di bawah ini.

Gambar 2:Ilustrasi Pengaturan Detektor Air

Probe, dalam hal ini, adalah kabel jumper papan tempat memotong roti.

Komponen Sirkuit Detektor Air

Dari skema di atas, Anda dapat mengidentifikasi beberapa komponen elektronik. Mereka termasuk:

Resistor R1 ke R5- ohm

Transistor Q1- 2N3904

C1, =kapasitor 0,1 uF

Dioda D1/ LED Hijau

T1=BC557 transistor PNP

U1- IC Pembanding LM339

Bagaimana Sirkuit Bekerja？

Gambar 3:Teknisi yang Bekerja di Sirkuit

Seperti yang kami sebutkan sebelumnya dan diilustrasikan dalam rangkaian pada gambar, komparator LM339 sangat penting. Yang juga perlu diperhatikan adalah probe tegangan yang sebelumnya kami perkenalkan sebagai probe indera.

Sekarang tegangan pada probe ini akan sangat tergantung pada apakah kontak dengan air atau tidak.

Dalam rangkaian terbuka, sensor indera tidak bersentuhan dengan air. Oleh karena itu, seperti yang ditunjukkan dalam skema di atas, tegangan pada sensor indera akan menjadi 5V.

Pada contoh ini, impedansi masukan komparator sangat tinggi. Akibatnya, arus kecil akan mengalir melalui R3. Juga, akan ada tegangan nol di resistor ini. Oleh karena itu, tegangan input pembalik komparator dan tegangan probe indera akan menjadi 5V.

Pembagi Tegangan

Selanjutnya, lakukan kontak antara alat indera dan air. Akan ada perlawanan antara tanah dan probe indra pada saat ini. Selanjutnya hambatan tersebut akan membentuk pembagi tegangan antara tegangan sense dan tegangan ground.

Kami akan menyebut resistensi ini sebagai AIR_.

Berikut adalah representasi bagaimana Anda menyadari ketahanan air saat probe menyentuh air.

Gambar 4:Ilustrasi Tahan Air

Persamaan rangkaian untuk tegangan pada probe sensor V_PROBE adalah:

Ketika R_WATER lebih kecil dari 1 MΩ, tegangan pada V_PROBE akan berada di bawah 2.5V. Kami berasumsi bahwa air memiliki hambatan berukuran kurang dari 1 MΩ karena kami tidak menguji air murni.

Dalam hal ini, resistivitas air murni lebih tinggi daripada air tidak murni.

Oleh karena itu, dimungkinkan untuk menentukan apakah probe indera bersentuhan dengan air dengan memeriksa level tegangannya. Jika di atas 2.5V, probe tidak bersentuhan dengan air. Di sisi lain, jika di bawah ambang 2.5V, ada kemungkinan kontak dengan air.

Ingat, perbandingan tegangan di sini dimungkinkan karena kita memiliki pembanding. Yang juga perlu diperhatikan adalah bahwa tegangan referensi yang kita hadapi disebabkan oleh dua resistor 100 KΩ. Dalam hal ini, resistor R1 dan R2 bertanggung jawab.

Bagaimana mereka memfasilitasi proses ini? Perhatikan, arus kecil mengalir ke input non-pembalik impedansi tinggi komparator. Dengan demikian, kedua resistor akan membuat pembagi tegangan yang menghasilkan tegangan referensi tegangan 2.5V.

Gambar 5:Pakar Pool yang melakukan Praktik Pemeliharaan Rutin

Pembanding

Yang juga perlu diperhatikan adalah LM339 memiliki empat pembanding. Di sirkuit ini, hanya satu komparator yang diperlukan. Fitur penting lainnya dari komparator LM339 adalah mereka memiliki output kolektor terbuka.

Oleh karena itu, ketika V_PROBE kurang dari tegangan referensi, komparator membuat outputnya mengambang. Sebaliknya, komparator akan menghubungkan outputnya ke ground ketika tegangan sense probe melebihi tegangan referensi.

Komponen penting lainnya dari rangkaian pendeteksi air dasar ini adalah transistor Q1. Sebelumnya, kami telah menyebutkan bahwa dalam skenario ketika V_PROBE> V_REF , output komparator akan terhubung ke ground. Akibatnya, tidak akan ada arus basis melalui Q1.

Oleh karena itu, transistor akan berada dalam keadaan cutoff. Akibatnya, tidak ada arus yang akan melewati LED saat air mati dari sensor indera. Proses sebaliknya terjadi ketika V_PROBE REF , t

Peran R4 dalam prototipe rangkaian ini adalah untuk menjenuhkan transistor, akibatnya menyalakan detektor LED. Itu akan terjadi ketika sensor indera bersentuhan dengan air.

Cara Menguji Sirkuit？

Gambar 6:Tombol LED Hijau

Setelah menghubungkan rangkaian, seperti yang telah kami soroti di atas, sekarang saatnya untuk mengujinya. Pertama, atur probe ground di dalam air dan probe indera tidak bersentuhan dengan air. Anda akan melihat bahwa LED hijau akan tetap mati selama pengaturan ini.

Selanjutnya, tempatkan sensor indera di permukaan air karena ground probe tetap berada di dalam air. LED hijau akan menyala.

Dengan dua tes sederhana ini, Anda dapat menentukan apakah rangkaian beroperasi atau tidak. Perhatikan bahwa kami telah menggunakan kabel papan tempat memotong roti sebagai probe di sirkuit ini. Mereka cocok untuk sirkuit sensor kelembaban sederhana.

Untuk proyek yang canggih, sangat penting untuk memeriksa apakah bahan probe Anda tahan terhadap korosi. Selain itu, Anda memerlukan peningkatan pada komponen dasar ini untuk meningkatkan keandalan deteksi.

Apakah Ada Sirkuit Alternatif？

Gambar 7:Tukang Listrik Merakit Sirkuit

Ada sirkuit alternatif untuk apa yang baru saja kita bahas di atas. Satu-satunya perbedaan tentang alternatifnya adalah Anda harus menukar input komparator. Namun, hanya beberapa fitur penyesuaian di sirkuit alternatif karena konsep kelistrikannya serupa.

Kesimpulan

Mempertahankan tingkat air yang konstan sangat penting dalam berbagai aplikasi. Kami baru saja menguraikan pencapaian proses itu menggunakan rangkaian detektor air primer.

Anda dapat mencobanya sebagai proyek kuliah Anda untuk melihat apakah yang baru saja kami jelaskan berhasil. Selain itu, jangan ragu untuk melibatkan kami saat Anda menangani proyek dengan menghubungi kami. Kami akan memberikan semua bantuan yang Anda butuhkan.