28

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

E

E

E

E

ll

ll

e

e

e

e

k

k

k

k

tt

tt

o

o

o

o

rr

rr

w

w

w

w

E

E

E

E

d

d

d

d

W

W

W

W

Editorial items appearing on pages 28, 29 are the copyright property of © Segment B. V. Beek, The Netherlands, 1998, which reserves all rights.

Opisano już wiele precyzyjnych mierników
temperatury, wysokości, światła. Ale dotych−
czas nie pojawił się żaden precyzyjny mier−
nik poziomu wody deszczowej w ciemnym
zbiorniku, tak potrzebny tym, którzy chcieli−
by wykorzystać wodę z opadów. Prezento−
wane dotąd mierniki opierają się na pomiarze
rezystancji, co nie nadaje się do pomiarów
poziomu deszczówki, która z zasady ma bar−
dzo zmienną wartość pH.

Poza tym wystarczy kilka tygodni, by pod

wpływem kwaśnej deszczówki miedziane
elektrody pomiarowe pokryły się warstwą
żółtego nalotu soli miedzi. Takie niebezpie−
czeństwo nie występuje w przypadku opisa−
nego systemu, który pozwala w sposób cią−
gły i z dużą precyzją mierzyć zdalnie poziom
wody w zbiorniku deszczówki (i nie tylko).

Dobry miernik poziomu nie opiera swego

działania na przepływie prądu (stałego lub
dla zapobieżenia elektrolizie zmiennego bądź
impulsowego) przez ciecz. Zamiast tego son−
da sprawdza poziom cieczy na drodze me−
chanicznej! W ten sposób możliwy jest też
pomiar poziomu cieczy nieprzewodzących,
jak na przykład oleju opałowego. System,
pokazany na rysunku 1, jest względnie pro−
sty i ma następujące zalety:
− łatwy odczyt ciągły, na przykład za pomocą
miernika wskazówkowego,
− możliwość dołączenia kilku wskaźników
w postaci mierników cyfrowych w różnych
miejscach,
− bardzo mały pobór mocy (przykładowo
5mA przy 12V, co daje 0,06W) także przy
pracy ciągłej,
− duża dokładność i powtarzalność wskazań
(niezależnie od stopnia zanieczyszczenia
i pH wody, oleju, itp.),
− jednoczesne wskazywanie kierunku zmian
(napełnianie, opróżnianie),
− łatwa kalibracja, możliwa także bez obecno−
ści cieczy.

System pomiarowy zawiera potencjo−

metr, na którego osi zamocowane jest plasti−
kowe koło zębate. Z kołem współpracuje de−
likatny nierdzewny łańcuch metalowy lub
z tworzywa sztucznego. Na jednym końcu
łańcucha umocowany jest pływak (w najpro−
stszym przypadku słoik z zakrętką), na dru−

gim przeciwwaga. Masa przeciwwagi po−
winna być mniej więcej równa połowie ma−
sy pływaka, by łańcuch był stale lekko na−
pięty.

Przy zmianach poziomu cieczy koło zęba−

te i oś potencjometru będą się obracać. Jak
widać na rysunku 2, wskazanie miernika
wskazówkowego zależy od ustawienia po−
tencjometru pomiarowego (2k

Ω, precyzyjny,

10−obrotowy). Spadek napięcia na potencjo−
metrze będzie proporcjonalny do poziomu
cieczy. Dokładność wskazań zapewni też
2,5−woltowy stabilizator 78L02.

Dołączony

wskaźnik

o

zakresie

0...100

µA wykorzystywany jest tu raczej ja−

ko woltomierz niż amperomierz. Wartość
100

µA odpowiada całkowitemu napełnieniu

zbiornika. Dzięki dużej oporności gałęzi
z miernikiem (P2, R1, M1), płynący prąd
nie przekracza 0,1mA, co umożliwia dołą−
czenie dodatkowego wskaźnika w postaci
multimetru cyfrowego. Poza tym małe ob−
ciążenie 2−kiloomowego potencjometru po−
miarowego P1 rezystancją 5...10−krotnie
większą pomaga zachować liniowość wska−
zań. Do oporności R1 dodaje się rezystancja
wskaźnika (około 1k

Ω) i rezystancja części

aktywnej potencjometru P2. Maksymalne
wychylenie wskaźnika M1 ustawia się jed−
norazowo za pomocą P2 przy górnym poło−
żeniu pływaka. 10−kiloomowy potencjometr
P2 może być po takiej kalibracji zastąpiony
dobranym rezysto−
rem. Średnica koła
zębatego d (typowo
40mm, 50mm albo
60mm) przy zasto−
sowaniu 10−obroto−
wego potencjome−
tru wyznacza ma−
ksymalną różnicę
poziomów cieczy
h (dla potencjome−
tru 10−obrotowego
h=10*

π*d).

Dla

wspomnianych kół
zębatych daje to
wysokości 125cm,
157cm i 188cm. Po−
tencjometr

powi−

nien być zamocowany do solidnego wysię−
gnika za pomocą kątownika aluminiowego.
Plastikowe koło zębate ma być wciśnięte na
oś potencjometru (6,35mm), po rozwierce−
niu otworu ze średnicy 4 na 6mm. „Brakują−
ce“ 0,35mm zapewni trwałe połączenie koła
z potencjometrem.

W. Zeiller

Precyzyjny miernik poziomu cieczy

*Patrz tekst

Pełny

Pusty

29

Elektor w EdW

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Ta

przetwornica

12/24V o mocy do
36W

ma sprawność

około 90%. W układzie
wykorzystane są popu−
larne i niedrogie ele−
menty. Najbardziej eg−
zotycznymi elementa−
mi są tu tranzystor MO−
SFET i diody Schott−
ky’ego. Właśnie dzięki
nim parametry tech−
niczne są znakomite.

Jako

przełącznik

pracuje szybki tranzy−
stor T8 – popularny
MOSFET

mocy

BUZ11, który ma dość
dużą pojemność wej−
ściową. Dlatego bram−
ka jest sterowana za po−
mocą dwóch szybkich
tranzystorów w.cz. (T5,
T6) w układzie przeciwsobnym. Zapewnia to
szybkie włączenie i wyłączenie T8, a tym sa−
mym redukuje straty. Dioda Schottky’ego
D2 przyspiesza wyłączanie i tym samym od−
grywa ważną rolę w uzyskaniu wysokiej
sprawności.

Przebieg przełączający wytwarzany jest

przez zwykły multiwibrator, zawierający ele−
menty T1, T2, R1...R4, C1...C3. Między
multiwibratorem a stopniem mocy włączony
jest wzmacniacz różnicowy, który stabilizuje
napięcie 24V. Cewka L2 jest zwyczajną cew−
ką toroidalną o indukcyjności 65

µH. Cewkę

powietrzną L1, która jest częścią filtru wyj−
ściowego, można nawinąć samemu. Wystar−
czy nawinąć na 10−mm wiertle 25 zwojów
drutu o średnicy 0,5mm. Dzięki dużej spraw−

ności straty mocy T8 nie przekraczają 3,6W,
więc wystarczy mały radiator, np. o oporno−
ści cieplnej 10K/W. W 12−woltowym obwo−
dzie zasilania powinien być umieszczony
szybki bezpiecznik 3,5A.

Po zbudowaniu, a przed wykorzystaniem,

potrzebna jest regulacja. Od współczynnika
wypełnienia przebiegu z multiwibratora zale−
ży wypadkowa sprawność przetwornicy.
Zmiana wartości C3 pozwoli naleźć właści−
we wypełnienie przebiegu.

Wartości pozostałych elementów nie są

krytyczne. Indukcyjność L2 może być nieco
inna, byleby cewka wytrzymała prąd 5A.
5−amperowa dioda Schottky’ego D3 może
być dowolnego typu, podobnie jak tranzystor
MOSFET T8 (BUZ11, BUZ20, BUZ100,
itd.).

G. Baars

Przetwornica podwyższająca

Wykaz elementów

Rezystory

R

R11,,R

R22 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..6688kk

Ω

Ω

R

R33,,R

R44 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..11,,22kk

Ω

Ω

R

R55 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..22,,22kk

Ω

Ω

R

R66 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..33,,33kk

Ω

Ω

R

R77 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..1155kk

Ω

Ω

R

R88 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..11kk

Ω

Ω

R

R99 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..44,,77kk

Ω

Ω

R

R1100 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..66,,88kk

Ω

Ω

Kondensatory

C

C11 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..447700ppFF
C

C22 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..227700ppFF
C

C33 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..3333ppFF
C

C44 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..110000nnFF
C

C55 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..11000000

µµFF//1166VV

C

C66,,C

C77 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..447700

µµFF//3355VV

Cewki

LL11 .. .. .. .. .. .. .. ..ppoow

wiieettrrzznnaa 2255zzw

w.. C

CuuLL 00,,55m

mm

m,, śśrr..1100m

mm

m

LL22 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..6655

µµHH//55AA ttoorrooiidd..

Półprzewodniki

D

D11 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..ZZeenneerraa 1100V

V

D

D22 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..B

BA

ATT8855

D

D33 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..S

SB

B665500 ((P

PB

BY

YR

R774455))

TT11,,TT22,,TT55 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..B

BFF449944

TT33,,TT44 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..B

BC

C555577

TT66 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..B

BFF445500 ((B

BFF445511))

TT77 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..B

BC

C554477

TT88 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..B

BU

UZZ1111 ((B

BU

UZZ2200))

Inne

K

K11,,K

K22 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..ZZaacciisskkii śśrruubboow

wee A

AR

RK

K22

R

Raaddiiaattoorr .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..1100K

K//W

W

P

Płłyyttkkaa ddrruukkoow

waannaa