關(guān)鍵字：CD4093,水泵控制電路，Use NAND gate to control water pump

作者：李巖

    只要用幾個NAND門，就可以控制水泵和其它泵，以及保持水箱中的水位。圖1所示電路從一個地下水箱的低水位L1和高水位L2獲得+12v信號。調(diào)整兩個水位的間距，以避免水泵的短循環(huán)運(yùn)行。當(dāng)水位觸到L2最高水位時，水泵開關(guān)接通．灌滿上層水箱。當(dāng)水位降至低于L1低水位時．水泵關(guān)機(jī)。

    當(dāng)水箱為空時，傳感器L1與L2和門D都為低電平，因為門B和A的輸出為高。當(dāng)水位上升，將+12v通過L1短接時，門的輸出保持不變。當(dāng)水位再升高，+12v通過L2短接時，門A的輸出變?yōu)榈停�使門D達(dá)到高電平。這一動作將門B的輸出鎖存為低。門B的輸出低電平拉低了SSR(固態(tài)繼電器)，從而啟動水泵。同時，門D的高輸出電平啟動了門控的振蕩器，使壓電蜂鳴器發(fā)聲。

    當(dāng)水位降到低于L2時．泵仍保持運(yùn)轉(zhuǎn)．因為門B和D被鎖存。如果水位降至低于傳感器Ll，則門B輸出變?yōu)楦撸�使水泵關(guān)機(jī)。這一動作使D門成為低電平．從而振蕩器停振．關(guān)閉壓電蜂鳴器。

    電路使用了HCF4093B施密特觸發(fā)器的輸入NAND(與非門)門，對慢速信號作方波整形。輸入電阻R1的值為560kΩ。

    固態(tài)繼電器可以用背靠背連接的SCR(可控硅整流器)、隨機(jī)導(dǎo)通，以及承受電機(jī)負(fù)荷的緩沖電路。選擇SSR時．額定電壓應(yīng)為工作電壓的兩倍，額定電流是電機(jī)額定值的5倍～10倍，以承受dV/dt和浪涌電流。此外還應(yīng)采用小于SSR額定I2t的快恢復(fù)保險或半導(dǎo)體保險絲，其中I是電流．t是以秒計算的電流持續(xù)時間。對不同額定值的水泵電機(jī)要選擇相應(yīng)的SSR。

本電路的平行傳感器線L1、L2采用兩端剝皮的單股護(hù)皮粗規(guī)銅線。可以用雙向瓷制接頭連接傳感器線，將其裝在一個盒中．置于水箱的頂部。平行的傳感器線可在水位低于傳感器時，避免線間出現(xiàn)潮濕連接的可能性。電源為懸浮式。

    只需對圖1電路略加修改，組成圖2的電路，就可以完成略微不同的功能。假設(shè)你有一個水箱，希望保持某個水位或任何導(dǎo)電液體的液位。傳感器L1與12在箱中的安裝與圖1相同。打開電源，泵就開始向箱中灌注液體。當(dāng)液位到達(dá)L2時，泵關(guān)機(jī)．直到液位落至L1。當(dāng)液位低于L1時，泵再次啟動向箱中注液，直到液位到達(dá)L2。壓電蜂鳴器會表示泵正在運(yùn)轉(zhuǎn)。