DIY水位指示器（不带任何微控制器）

描述

我们已经看到许多使用 Arduino UNO 或任何其他微控制器制作的 DIY 水位指示器。这也增加了组件列表和预算。如果您想要一个便宜的设备来指示任何储水箱的水位，我们需要一个更便宜的替代品。

这个项目就是要制作这样的水位指示器，它可以为您提供非常准确和可靠的输出。尽管事实是设备本身不使用任何微控制器或编程固件。因此，如果您不喜欢设置软件和编程微控制器，您可以在一小时内焊接几个组件，您的水位指示器就准备好了。

概念与工作

NPN晶体管作为开关_

NPN 晶体管作为开关（来源：electronichub.org）

 

晶体管可用于开关操作以打开或关闭电路。与传统继电器相比，这种类型的固态开关具有显着的可靠性和更低的成本。

NPN 和 PNP 晶体管都可以用作开关，但在这个项目中，我们使用的是 NPN 晶体管。

理想的晶体管开关在“完全关闭”时在集电极和发射极之间具有无限电路电阻，导致流过它的电流为零，而在“完全打开”时集电极和发射极之间的电阻为零，从而产生最大电流。

实际上，当晶体管“关闭”时，小漏电流流过晶体管，当完全“开启”时，器件具有低电阻值，导致其VCE两端的饱和电压 ( ) 较小。尽管晶体管不是完美的开关，但在截止区和饱和区，晶体管消耗的功率都处于最小值。

为了使基极电流流动，基极输入端必须比发射极更正，方法是将其增加到硅器件所需的 0.7 伏以上。通过改变这个基极-发射极电压 VBE，基极电流也会改变，进而控制流过晶体管的集电极电流量，如前所述。

当最大集电极电流流动时，晶体管被称为饱和。基极电阻的值决定了需要多少输入电压以及相应的基极电流才能将晶体管完全“导通”。

晶体管作为开关在工程中的应用

 

该项目使用水作为传导介质来传递微小电流。在水箱的不同深度有探头。该指标有五个不同的级别。第五层是最高的一层。

• 电路板的BASE连接连接到保持在水箱底部的电线/探针。它连接到正极（+）端子。
• 当水箱中充满水时，水位上升，当它在最低水位接触探头时，电流开始从BASE到Probe1（此处为 20%）传导。
• 探头连接到晶体管的基极。在这里，晶体管用作开关。当基极没有电流供应时，晶体管电流不会从集电极流向发射极。但是，当探头向基极提供电流时，晶体管进入导通状态并开始将电流从集电极传导到发射极。
• 现在，当电路完成时，LED 开始发光，表示水位已达到Probe1(25%)。
• 这个过程持续到所有的探测级别—— Probe2（50%）、Probe3（75%）、Probe4（100%）和Probe5（溢出警报）。
• 当液位达到溢出电平时，除LED外，还并联一个蜂鸣器。当 LED 发光时，蜂鸣器开始发出警报声。
• 当电平下降时，基极电流停止。因此，LED 停止发光，蜂鸣器停止发出声音。

把所有的东西放在一起

按照以下步骤在家中轻松组装设备：

• 从此处或下方下载 PCB 的 Gerber 文件。
• 访问PCBWay.com并上传文件，以极低的价格将您的 PCB 带回家。此外，您还可以获得5 美元的欢迎奖金。他们是最具成本效益和质量导向的PCB制造商。您可以少量订购原型 PCB，小至 5 块 PCB。除了标准PCB，我们还可以支持高级PCB、FPC/刚挠结合PCB等相关服务。
• 按照如下所示的原理图和设计焊接 PCB 上的组件。
• 现在，您可以根据 PCB 上的标签将探头连接到不同的深度。探针只不过是连接到电路板的电线。
• 将BASE探头放在水箱底部。

注意：如果水箱由金属制成，请确保探头（裸线）没有接触水箱。否则，它会给你一个错误的读数。