上海高德娱乐电子元件有限公司欢迎您!

基于LM339电压比较器的蓄水池水位计设计

作者:小编    发布时间:2020-12-30 15:02:58    浏览量:

有些单位和生活区由于供水缺乏,须先向蓄水池蓄水,再用定时方式供水。这样,泵工须在泵房内随时理解蓄水池的水位(普通蓄水池离泵房十几米)。以前曾用铜棒或不锈钢等资料做成电极探测水池水位,但由于电蚀运用后不久就失去了电极的作用。因而,本文引见了一种应用LM339电压比拟器制造蓄水池水位计的办法该设计依据水位上下,停止信号处置,控制多个电压比拟器输入端的电位,使其输出端有相应的变化,从而驱动不同的LED发光管,到达显现水位上下的效果。

  1.LM339概述

  LM339是四电压比拟器集成电路,内部装有四个独立的电压比拟器,主要应用于高压数字逻辑门电路。双列直插14脚封装;最高工作电压±18V;功耗=265mW。由于LM339运用灵敏,应用普遍,所以世界上各大IC消费厂、公司竞相推出本人的四比拟器,如IR2339、ANI339、SF339等,它们的参数根本分歧,可互换运用。

  主要特性

  (1)失调电压小,典型值为2mV;

  (2)电源电压范围宽,单电源为2-36V,双电源电压为±1V-±18V;

  (3)比照较信号源的内阻限制较宽;

  (4)共模范围很大,为0~(UCC-1.5V)Vo;

  (5)差动输入电压范围较大,大到能够等于电源电压;

  (6)输出端电位可灵敏便当地选用。

lm339内部构造图

  图1 lm339内部构造图

lm339工作电路图

  图2 lm339工作电路图

  2.电路设计原理

  水位计的主要电路由4个LM339电压比拟器组成,这种集成电路具有易购、价钱低廉,且可单电源工作、差动范围宽等特性。每个LM339有4个各自独立的电压比拟器(本设计采用15 个) , 其正负输入端之间只需10mV的电位差,其输出端就能由一种状态牢靠地转换到另一种状态。当正输入端比负输入端高出10mV时,其输出端呈高电平; 当负输入端比正输入端高出10mV时,其输出为低电平,并可直接驱动LED。为使LM339的输出端有上下电平的变化,在详细运用中,普通都在输出端与正电源之间加一恰当电阻,这个电阻称为上拉电阻。即当LM339 输出端呈高阻态时,由该电阻把输出端的电位拉起来。

水位计原理框图

  图3 水位计原理框图

  该安装的原理框图如图3所示,其电压信号丈量由干簧管和分压电阻组成,悬浮在水中的环形磁钢处在不同的位置上,应用电磁感应原理,令相应的干簧管常开触点闭合,使相应的分压电阻接入,电路拾取不同的电压信号。比拟器负输入端电位由固定的分压电阻构成,被测电压信号与设定的电位停止比拟处置,驱动LED以显现水位的上下,并在抵达最高水位时报警,提示泵工中止注水,以避免水溢出,详细电路如图4所示。

水位计电路图

  图4 水位计电路图

  图4中,电源为+ 12 V,把池深分为15段停止显现。图中A1~A15是由LM33组成的电压比拟器; GK1~GK15是干簧管,当环形磁钢靠近某个干簧管经常开触点闭合;由电阻R1~R15组成的分压电路决议了各比拟器的正输入端的电位; 而电阻R01~R 030组成的分压电路决议了各比拟器的负输入端的电位。各负输入端的电位肯定后是固定不变的。LM339的正输入端电压因磁钢处在不同的位置而变化着。当悬浮水面的磁钢靠近某个干簧管时,由于R1,R2,...,R15的分压作用,使A1,A2,...,A15各比拟器的正输入端有不同的输入,此信号与比拟器负输入端设定的电位比拟之后,就会有相应的输出。从图2看,当GK1吸合时,相当于托着磁钢的浮子处在上极限水位,各比拟器的正输入端等于地电位,均低于它们的负输入端,所以输出端都是低电平,使各LED都点亮。此时A1的输出由高电平降为低电平,经过电容C 触发NE555。NE555接成单稳态电路,一旦被触发,其3脚将输出一高电平,带动蜂鸣器报警,其持续时间由接在6、7脚的阻容元件决议。当GK2吸合时,应该使LED2~LED15点亮而LED1熄灭。此时各比拟器的正输入端电位高于A 1 的负输入端电位,低于A2~A15负输入端的电位, 其他以此类推。

  3.器件的选用

  a.设定各比拟器的负输入端电位为Vsh。

  对各比拟器的负输入端电位,依据电源和水深分红的段数停止人为的设定。由于已将池深分为15段停止显现,所以自2.0V起,每个相邻负输入端之间相差0.4V,如表1中第1行所示。

  b.选定各比拟器负输入端与电源间的电阻,即分压电阻R01= R03== R029 =20 kΩ, 设为R 。

  c.计算出各比拟器负输入端对地电阻R02 ,R04,...,R030 ,为Rr。设负输入端对地电阻为Rr,各负输入端的电位为Vsh ,依据电路图4有:


推荐新闻

关注官方微信