DF-96系列全自动水位控制器工作原理

DF-96系列全自动水位控制器工作原理

[日期：2012-01-02] 来源：作者：辽宁徐涛

DF-96D DF-96A B C

一、整机工作原理

该型全自动水位控制器电路原理如下图所示。由图可知，本控制器电路主要由电源电路、水位信号检测电路、输出驱动电路三部分组成，下面分别加以介绍。

1．电源电路

AC220V电压经变压器T降压，其次级输出近13V左右交流电加至由D1~D4构成的整流桥输入端，整流后经电容CI滤波得到约10.5V直流电压。该电压经Rl加到红色发光管LEDI上，将LEDI点亮，表示电源正常。该电压除了为ICI及继电器提供工作电源外还直接送到水位检测电极C．作为水位检测的公共电位。

2．水位信号检测电路

该部分是以四二输入与门电路CD4081为核心并配以五根水位检测电极A—E构成的。其作用是根据电极实测水位的变化CD4081相应引脚的电平随之变化，满足与门条件时相应输出端电平改变，以驱动输出电路。其中R2是ICI的电源输入限流电阻，D5与R3及D6与R8起隔离自锁作用，当相应输出端即ICI(10)脚、(3)脚为高电平时将(8)脚、(1)脚锁死，其状态的翻转取决于(9)脚和(2)脚。C2—C5及R4_R6、R12的作用是滤除干扰信号意外进入控制器引起误动作。

3．输出驱动电路

该部分主要由驱动管VTI，继电器Jl、功能选择开关K及输出状态指示绿发光管LED2组成。功能选择开关K处于“开？位时，继电器Jl被强制动作．其相应触点Jl-I闭合，外接负荷（单相电动水泵或控制接触器）开始工作，输出状态指示绿发光管LED2也被点亮；处于“关”位时，触点Jl-I断开，外接负荷被切断；处于“自动”位置时．Jl动作与否受驱动管VTI的控制．当VTI基极电位高于0.7V以上时则饱和导通，继电器儿得电动作，其触点Jl-I闭合，反之则断开。

二．实际应用分析

下图是该型全自动水位控制器实际应用的四种接法，分别对应单控上水池、单控下水池、缺水保护和上下水池联合控制。

1．单控上水池

此时电D(绿线)、E（黄线）与电极C（黑线）并接置入水池的最低点，与水池底部接触作为水池（水塔）地线（公共电位）；电极A(红线卜一为上水池(水塔)上限液位控制点，水位上升达到A点水位，水与探头接触，水位控制器自动关泵；B隘线卜一为上水池（水塔）下限液位控制点，水位下降到B点水位以下，水与探头脱离接触，水位控制器自动开泵，水池充水。其电气原理是：由于电极D、E、c短接，则ICI(8)、(9)脚皆为高电平，与门输出端(10)脚输出高电平，该高电平送至ICI(5)脚，其(6)脚由于VI2的截止同样为高电平，这样与门输出端(4)脚输出高电位，驱动管VT1饱和导通．Jl得电动作，其触点J1-1闭合，外控水泵得电工作，向池内补水；随着水位的升高．检测电极B首先升为高电位（水是导电的）．即ICI(2)脚转为高电平;待水位上升达到上限液位控制点A点时．Icl(1)脚亦转为高电平，与门输出端(3)脚输出高电位，则VI2饱和导通，将IC1(6)脚钳制为低电位。根据与门的特性，其输出端(4)脚转为低电位，驱动管VT1截止．Jl失电，其触点J1-l断开，外控水泵停止工作，补水停止。

随着池内水位的下降，电极A（对应于IC1(1)脚）脱离水面与公共电位断开，但此时由于(3)脚对(1)脚的自锁作用，所以ICI(1)脚仍然维持高电平并与(2)脚共同作用，始终将IcI(6)脚钳制为低电位；待池内水位下降直至检测电极B脱离公共电位时，即ICI(2)脚变为低电位，与门输出(3)脚电位翻转，则VT2截止．ICI(6)脚变为高电位，与门输出端(4)脚同样输出高电位，驱动管VT1饱和导通．Jl得电动作，触点Jl-I闭合，外控水泵得电工作，同时指示灯LED2被点亮。向池内再次补水，往复循环，实现无人值守控制。

2．单控下水（排水）池

此时电极A（红线）与电极B（蓝线）空着不用。

电极C（黑线）置入水池的最低点，与水池底部接触作为水池（水塔）地线（公共电位）；电极E(黄线)一为下水池上限液位控制点．水位上升达到E点水位，水与探头接触，水位控制器自动开泵，水池排水；根据实际需要若不排水，则E点不接；电极D（绿线卜一为下水池下限液位控制点，水位下降到D点水位，水与探头脱离接触，水位控制器自动关泵，水池停止排水。其电气原理是：排水开始时池内是满水，电极C、D、E相当于短接在一起，即ICI(8)，(9)脚皆为商电平，与门输出端(10)脚输出高电平。该高电平送至ICI(5)脚，(6)脚同样为高电平，这样与门输出端(4)脚输出高电位．驱动管VTI饱和导通．Jl得电动作，其触点Jl-I闭合，外控水泵得电工作，向池外排水：随着水位的降低，检测电极E首先脱离水面而转为为低电位，但此时由于(10)脚对(8)

脚具有自锁作用，所以ICl(8)脚仍然维持高电平并与⑨脚共同作用，始终将ICI(10)脚钳制为高电位；待水位下

降达到下限液位控制点D点并使电极D脱离液面时．ICI(9)脚转为低电平。根据与门特性，则与门输出端(10)脚输出低电位，ICI(5)脚转为低电位，其输出端(4)脚转为低电位，驱动管VTl截止，继电器Jl失电，LED2熄灭，其触点Jl-I断开，外控水泵停止工作，排水停止。

3．缺水保护

此时电极A(红线)与电极B(蓝线)空着不用。电极C（黑线）与电极E（黄线）并接置入水池的最低点，与水池底部接触作为水池（水塔）地线（公共电位）：C、D点为水池下限水位控制点，水位下降到下限水位．C、D探头之一与水面脱离接触，水位控制器继电器立即动作，切断输出，水泵停止工作。其电气原理是：由于电极C、E并接且与D处于同一液面，相当于通过水阻短接在一起，即ICI(8)、(9)脚皆为高电平，与门输出端(10)脚输出高电平，该高电平送至ICI(5)脚，(6)脚同样为高电平，这样与门输出端(4)脚输出高电位，驱动管VTI饱和·导通，指示灯LED2被点亮．Jl得电动作，其触点J1-I闭合，外控水泵得电工作；当水位下降达到下限液位控制点并使电极C、D因无水脱离接触时，IC1(9)脚转为低电平，与门输出端(10)脚立即转为低电位，IC1(5)脚转为低电位，其输出端(4)脚转为低电位，驱动管VT1截止，继电器儿失电．LED2熄灭，其触点J1-1断开，外控水泵停止工作．起到缺水保护作用。

4．上下水池联合控制

此时各电极的连接参见下图中第4部分所示。其中电极c-为上、下水池（水塔）共用地线，放在上、下水池的最低点与水池底部接触；电极A-为上水池（水塔）上限液位控制点，水位上升达到A点水位，水与探头接触，水位控制器自动关泵；电极B-为上水池（水塔）下限液位控制点，水位下降到B点水位以下，水与探头脱离接触，水位控制器自动开泵，水池充水；电极D-为下水池下限液位控制点，水位下降到D点水位，水与探头脱离接触，水位控制器自动关泵，水池停止排水：电极E-为下水池上限液位控制点，水位上升到E点水位，水与探头接触，水位控制器自动开泵，水池排头；其电气工作原理不再赘述，可参见前述分析。