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Sensore livello liquidi - 3

Sensore livello liquidi

Quando la tensione ai capi del suddetto condensatore scende al disotto di 1/3 dei 12V, il piedino invertente diviene più negativo del non-invertente, e l’uscita dell’U2a commuta nuovamente, assumendo ancora il livello alto (circa 11V); allora ricomincia il ciclo, che si ripete finché non viene tolta tensione al circuito.

Come risultato abbiamo un segnale di forma d’onda quadra unidirezionale tra il piedino 7 dell’U2a e massa, segnale con duty-cycle teorico del 50%. Poiché abbiamo detto che occorre una tensione alternata per alimentare gli elettrodi, abbiamo fatto ricorso ai due condensatori C6 e C7, uno per ciascuna coppia di contatti: i condensatori si caricano quando l’uscita del comparatore è a livello alto e lasciano scorrere corrente verso gli elettrodi; quando l’uscita dell’U2a assume il livello basso vengono scaricati e scorre corrente verso il piedino 7 dello stesso operazionale.

Vediamo quindi cosa accade nelle tre condizioni previste: livello sotto il minimo, quindi nessuna coppia di elettrodi bagnata; livello sopra la soglia del minimo, ovvero il liquido tocca gli elettrodi S2; livello sopra il massimo, ovvero il liquido lambisce gli elettrodi S1.

Nel primo caso il segnale alternato si ferma agli elettrodi collegati a C6 e C7, a C8 e C10 non arriva alcuna tensione e ai capi di R5 ed R9 non vi è differenza di potenziale; i comparatori realizzati con U2b e U2c hanno entrambi l’uscita al livello alto (circa 11V) dato che gli ingressi invertenti di entrambi (rispettivamente i pin 9 e 13) sono a potenziale decisamente minore di quello dei noninvertenti, polarizzati grazie ad R6 ed R7. LD1 è quindi spento e così LD2; rimane invece acceso LD3, perché il ramo in cui si trova è alimentato con la tensione di uscita dell’U2c. Ai capi di LD1 e LD2 non vi è differenza di potenziale sufficiente ad accenderli, dato che la tensione di uscita dell’U2b è circa uguale a quella di alimentazione ed è comunque uguale (in teoria...) a quella fornita dal pin 14 di U2c.

Sensore_livello_liquidi_cablaggio

Se il liquido ha un livello che permette di unire la coppia di elettrodi più bassa, cioè S2, il segnale alternato passa e raggiunge C10, poi viene raddrizzato da D3 e D4 così da ottenere una tensione continua ai capi di C11 e della resistenza R9 (notate l’elevato valore di questa resistenza che permette di ottenere un buon valore di tensione nonostante la debole corrente che attraversa il liquido) quindi all’ingresso invertente del comparatore U2c; adesso il piedino 13 è a potenziale maggiore di quello del 12 e l’uscita (piedino 14) assume il livello basso (circa zero volt) determinando lo spegnimento dell’LD3 e l’accensione dell’LD2: infatti, dato che il comparatore U2b è ancora nelle condizioni nelle quali lo avevamo lasciato, la sua uscita è sempre a livello alto.

LD1 resta ancora spento. Se il livello del liquido sale fino a toccare anche la seconda coppia di elettrodi, la situazione per quelli dell’S2 rimane immutata e cambia quella del circuito relativo ad S1: questi due punti vengono infatti collegati tramite l’elevata resistenza elettrica costituita dal liquido stesso, cosicché scorre corrente dall’uscita dell’U2a fino al C8, D1 e D2 la raddrizzano e otteniamo anche ai capi del C9 (e quindi della R5, per la quale vale il discorso fatto pocanzi per la R9) una tensione continua.

Il kit è disponibile da Futura Elettronica

 

 

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