两线式水位控制器制作-----two-wire water level controller

　　这里介绍一种两线式水位控制器，电路仅使用1 0个元器件，可直接焊在一小块线路板上（业余条件下可直接搭焊），连同用作水位检测的两个干簧管，一起封装在不锈钢管内。此控制器虽然体积小，但驱动功率大，不仅可直接驱动220V～380V各种功率的交流接触器，还可省去交流接触器，直接驱动功率小于400W的单相交流电动机。由于只有两根连线串联在负载回路中，因此最大限度的简化了外围连接，使整体结构非常简单。容易安装，使用方便，不用调试，自身功耗非常小，空载时几乎不耗电。此外根据需要，还可外接控制开关，做“自动上水一停止上水一手动上水”三个不同工作状态的相互转换，使用更加灵活方便。

　　工作愿理
　　上图是电路原理图。图中虚线框内为控制电路，10个元件安装在一小块线路板上；K1、K2是两个干簧管，安装在长度适当的一段不锈钢管的两端，配合装有永久磁铁的浮子构成浮子式水位检测装置，分别检测上水位和下水位；K3是工作状态控制开关，分为“自动上水”、“停止上水”、“手动上水”三种工作状态；J是交流接触器，也可以是上水电磁阀或小功率上水电动机。

　　下图是两线式水位控制器的结构示意图。控制电路和两个检测开关封装在一段两端封闭的不锈钢管内。不锈钢管外有一个可以上下活动的、装有永久磁铁的浮子和两个限制浮子活动范围的水位止挡器，仅用两条引线和外围连接。

　　现以J采用交流接触器为例，说明工作过程。在K3置于“自动”位置时，交流220V电源经过J1的线圈，经D1～D4桥式整流输出直流电压，由R1、R3分压，在C1上约有十余伏直流电压作可控硅控制的触发电压。

　　当水箱水位低于下水位检测干簧管K2时，浮子内的永久磁铁使下水位检测干簧管吸合接通。C1上的电压经R2供给可控硅V1触发端触发电压，此时V1导通，交流接触器J得到工作电压吸合，J的触点提供用于上水的水泵电动机工作电源，水箱水位开始上升；随着水位的上升，浮子离开下水位干簧管，K2断开，但V1仍维持导通状态。这是由于V1导通以后，R2的电阻很小，有漏电流经V1的阳极与门极通过R2向C1充电，使C1两端仍维持一定电压，也就维持V1的导通状态不变，水泵继续工作；当水位达到上水位检测开关K1时，浮子内的永久磁铁使上水位检测干簧管吸合接通，可控硅触发端接零，C1上的电压降落为零，V1截止，交流接触器J失去工作电压断开，水泵电动机停止工作。即使水位下降，浮子离开K1，V1仍保持断开状态，直至下一个工作周期开始，由此实现了水位的自动控制。

　　J也可是上水电磁阀，由控制器控制打开或关闭；也可是小功率交流电动、机，由控制器直接控制水泵上水／停止上水。

　　如果需要，还可增加一个三位开关K3来设置上水水泵电动机的不同工作状态。当自动控制部分出现故障或需要随时上水时以满足需要。

器材选用

　　可控硅V1要用微触发电流一类，例如2P4M参数：Vdrm：400V，Ir：2A，Igt：0.2mA，T0220A封装。驱动功率不大时可用T092封装的2N6565等代替，以减小体积。2N6565参数：Vdrm：

　　400V，Ir：0.51A，Igt：0.35mA。采用380V交流接触器时，可用2P6M等，Vdrm：600V。二极管也要根据驱动功率选用。采用220V或380V交流接触器、小功率时用1N4007。当直接驱动电动机或大功率驱动输出时选用1N5404或1 N5407。管材要用不锈钢管等非磁性材料，长度根据水箱深度或要控制的水位差来定，最好用不锈钢管材，PVC材质也可以，但强度和使用寿命要差一些。管材内径取φ1 8～φ25毫米之间，以电路板体积大小决定，由于元件少，实际上电路板可以做得很小。浮子内安装永久磁铁2对或4对，极性相背靠近钢管面粘接牢靠，浮子材料选用成品球形不锈钢浮球或不吸水发泡塑料成型、制作。

　　几点注意问题
　　1.电源接线方向按图1所示，由于电路直接采用220V或380V没有隔离，220V时相线要连接接触器一端，要注意做好绝缘处理。

　　2.接电动机时要有保险丝保护，防止电动机过载、过流损坏控制器。

　　3.不锈钢管两端确保不渗水、不漏水。电路板要做绝缘处理，以防止漏电。

　　4.干簧管各种型号都可以，要适当固定并作保护处理，防止振动破碎。