Αυτό είναι ένα απλό κύκλωμα αισθητήρα βροχής που μπορεί να κατασκευαστεί από έναν μαθητή σχολικής τάξης πολύ εύκολα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εμφάνιση του σχετικά χρήσιμου χαρακτηριστικού του, πιθανώς μεταξύ των φίλων του ή σε μια έκθεση επιστημονικής έκθεσης.
Χρήση του IC 555 ως Συγκριτή
Το κύκλωμα είναι βασικά ανθεκτικό χρησιμοποιώντας το IC 555 ως συγκριτικό και είναι συνήθως διαμορφωμένο ώστε να ανιχνεύει τη χαμηλή αντίσταση μέσω του νερού στις αντίστοιχες εισόδους του.
Ας προσπαθήσουμε να καταλάβουμε πώς να δημιουργήσουμε ένα απλό κύκλωμα αισθητήρα βροχής χρησιμοποιώντας το IC 555:
Αναφερόμενος στο σχήμα, βλέπουμε έναν μάλλον απλό σχεδιασμό γύρω από ένα μόνο ενεργό στοιχείο που είναι το IC 555.
Εκτός από το IC, το κύκλωμα περιλαμβάνει μόνο μερικά φθηνά παθητικά εξαρτήματα όπως αντιστάσεις και πυκνωτές.
Είμαστε εξοικειωμένοι με τους δύο σημαντικούς τρόπους λειτουργίας του IC 555, οι οποίοι είναι ο αστάθμητος και ο μονόστατος τρόπος πολλαπλών δονητών, ωστόσο το IC καθορίζεται με έναν μάλλον ασυνήθιστο τρόπο, όπως ένας συγκριτής.
Πως δουλεύει
Όπως φαίνεται στην εικόνα, οι ακροδέκτες ανίχνευσης λαμβάνονται κατά μήκος του θετικού και του πείρου # 2 του IC μέσω R1.
Όταν το νερό (λόγω πτώσης βροχής) συναντά τις παραπάνω εισόδους, αναπτύσσεται μια χαμηλή αντίσταση εδώ. Η προεπιλεγμένη Ρ1 προσαρμόζεται κατάλληλα έτσι ώστε οποιοσδήποτε τύπος νερού στις εισόδους ανίχνευσης ενεργοποιεί το IC κατάλληλα.
Η ξαφνικά χαμηλή αντίσταση στον πείρο # 2 του IC ενεργεί σαν παλμός που υπερβαίνει το δυναμικό στον πείρο # 2 περισσότερο από το 1/3 της τάσης τροφοδοσίας.
Αυτή η ενεργοποίηση καθιστά αμέσως την έξοδο του IC χαμηλή, χτυπώντας τον συνδεδεμένο βομβητή. Το κύκλωμα του βομβητή εξηγείται διεξοδικά εδώ, εάν θέλετε να δημιουργήσετε ένα.
Όσο η είσοδος ανίχνευσης παραμένει βυθισμένη στο νερό, η έξοδος συνεχίζεται με την παραπάνω κατάσταση.
Ωστόσο, τη στιγμή, το νερό απομακρύνεται από τους καθορισμένους ακροδέκτες εισόδου, το δυναμικό στον πείρο # 2 επανέρχεται σε λιγότερο από το 1/3 της τάσης τροφοδοσίας, κάνοντας την έξοδο να φτάσει ψηλά, πίσω στην αρχική της θέση, απενεργοποιώντας τον βομβητή.
Η παραπάνω λειτουργία δείχνει αποτελεσματικά την έναρξη μιας πτώσης βροχής όταν ο αισθητήρας έχει τοποθετηθεί κατάλληλα για την ανίχνευση.
Η φόρτιση στο εσωτερικό του πυκνωτή C1 διατηρεί τον βομβητή να χτυπά για κάποιο χρονικό διάστημα ακόμη και μετά την απομάκρυνση του νερού από τις εισόδους ανίχνευσης.
Επομένως, η τιμή του C1 πρέπει να επιλεγεί κατάλληλα, ή μπορεί να εξαλειφθεί εντελώς εάν το χαρακτηριστικό δεν απαιτείται.
Δημιουργία της μονάδας αισθητήρα.
Το εξηγημένο κύκλωμα αισθητήρα βροχής πρέπει προφανώς να τοποθετηθεί σε εσωτερικούς χώρους, επομένως μόνο οι ακροδέκτες του αισθητήρα πρέπει να τοποθετηθούν σε εξωτερικούς χώρους μέσω εύκαμπτων καλωδίων μακράς σύνδεσης
Το σχήμα δείχνει έναν απλό τρόπο κατασκευής της μονάδας αισθητήρα.
Χρησιμοποιείται ένα μικρό πλαστικό περίπου 2 επί 2 ίντσες και δύο μεταλλικές βίδες στερεώνονται πάνω στην πλάκα. Η απόσταση μεταξύ της βίδας θα πρέπει να είναι τέτοια ώστε κανένα υπολειπόμενο νερό να μην μπορεί να κολλήσει ή να φράξει μεταξύ τους και ο σχηματισμός νερού σε αυτήν να ανιχνευθεί μόνο εφόσον η βροχή πέφτει.
Τα καλώδια από τις βίδες θα πρέπει να τερματίζονται προσεκτικά στα αντίστοιχα σημεία του κυκλώματος. Το κύκλωμα πρέπει να τοποθετηθεί μέσα σε κατάλληλο πλαστικό περίβλημα μαζί με τον βομβητή και την μπαταρία.
Λίστα ανταλλακτικών
R1 = 1M, R2 = 100K,
P1 = 1M προεπιλογή, μπορεί να αντικατασταθεί με σταθερή αντίσταση 1M
IC = 555, C1 = 10uF / 25V,
Απλό κύκλωμα αισθητήρα βροχής χρησιμοποιώντας ένα τρανζίστορ
Εάν νομίζετε ότι το παραπάνω κύκλωμα είναι λίγο πολύπλοκο, τότε ίσως θα μπορούσατε να εφαρμόσετε το σχεδιασμό χρησιμοποιώντας ένα τρανζίστορ και μια αντίσταση, όπως φαίνεται στην ακόλουθη εικόνα:
Η λειτουργία του παραπάνω κυκλώματος είναι μάλλον απλή. Όταν σταγονίδια νερού ή σταγονίδια βροχής πέφτουν στη συσκευή αισθητήρα, κατασκευασμένη με κεφαλές βιδών, το νερό γεφυρώνει τις κεφαλές των βιδών επιτρέποντας τη διέλευση μικρού ηλεκτρικού ρεύματος στο μέταλλο, ενεργοποιώντας τη βάση του τρανζίστορ. Μόλις συμβεί αυτό, το τρανζίστορ αρχίζει να διεξάγει και ενισχύει την αγωγή στους ακροδέκτες συλλέκτη / εκπομπής.
Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την ενεργοποίηση του συνδεδεμένου βομβητή που τώρα αρχίζει να βουίζει ή να ηχεί, υποδεικνύοντας την έναρξη της βροχής έξω και προειδοποιώντας τον χρήστη σχετικά με το ίδιο.
Εναλλακτικό κύκλωμα αισθητήρα βροχής / συναγερμού με χρήση του IC LM324
Μια εναλλακτική έκδοση ενός κυκλώματος συναγερμού βροχής μπορεί να δει παρακάτω χρησιμοποιώντας ένα μόνο IC LM324
Προηγούμενο: Κύκλωμα ένδειξης χαμηλής μπαταρίας IC 741 Επόμενο: Κάντε αυτό το κύκλωμα ασύρματου ηχείου
