Радіоелектроніка – хобі незвичайно цікаве. Воно захоплює і вже не відпускає. Але радіоелектроніка не заважає людям любити один одного, дарувати любов твариною, піклуватися про молодших, поважати старших; радше навпаки – захоплений, а значить і будуєш людина, здатний дати іншим більше, ніж той, який прагне тільки користуватися досягненнями науки і прогресу.

Одного разу наш приятель купив акваріум, рибок і всі супутні «причандали». За першим акваріумом – другий, третій, четвертий. Рибам сподобалося жити в його будинку, і вони стали плодитися. А куди подіти малюків? Довелося створити умови і їм.

Коли в будинку, офісі, магазині, холі бізнесцентр радують око кілька акваріумів, оснащених автоматичними пристроями подачі повітря та фільтрами, актуальним є контроль за чистотою води в акваріумі, рівнем води, періодичністю годування риб. Пропоноване читачам пристрій контролює воду в акваріумі, сигналізуючи про недостатнє її рівні та забрудненні. Поширені сьогодні фільтри-компресори польського виробництва та їх аналоги стабільно працюють роками, якщо дотримуватися основні вимоги їх експлуатації: корпус фільтра-компресора повинен бути занурений у воду так, щоб вода закривала його верхню крайку не менше ніж на 30 мм, а фільтруючий елемент необхідно періодично очищати (раз на тиждень).

Схема контролю рівня води в акваріумі представлена ​​на рис. 1.8. Як тільки поверхню спеціального зонда вкривається водою, імпульси генератора НЧ, реалізованого на першому операційному підсилювачі D1.1, надходять на компаратор (D1.2), посилюються і перетворюються в електричний сигнал, керуючий ключовим каскадом на реле К1. В якості датчика-зонда В1 використовується відрізок одно-або двостороннього фольгованого гетинаксу (текстоліту), розміром 20×30 мм, з прорізаної посередині доріжкою. Розріз ділить провідну поверхню на два однакових сектору, до яких припаюються багатожильні з’єднувальні проводи типу МГТФ. Датчик монтується на майданчику для корму рибок, а вона кріпиться до стінки акваріума на присоску. Таким чином, при нормальному рівні води в акваріумі датчик-зонд занурений у воду і під вагою матеріалу (фольгованого гетинаксу) тяжіє до дна, але не тоне, підтримуваний рамкою годівниці. Якщо рівень води спадає, фольгированні-ні контакти майданчики осушуються і імпульси через них не проходять. Компаратор спрацьовує – включає реле сигналізації. Контакти реле можуть комутувати, при необхідності, редуктор поливу для автоматичного додавання води в акваріум.

Рис. 1.8

Дільник напруги R1R2 зміщує неінвертуючий вхід операційного підсилювача, а резистор R3 створює позитивний зворотний зв’язок між входом і виходом ОУ D1.1. Конденсатор С1 заряджається і розряджається. Оскільки елемент D1.1 включений асиметрично, напруга на його виході (вив. 1) в момент зарядки конденсатора С1 практично близько до нуля. Досягнувши порогу петлі гістерезису, напруга на обкладках конденсатора С1 починає спадати – конденсатор розряджається через резистор R4, поки напруга на його обкладках не досягне іншого порогового значення, відповідного максимальному позитивному зміщення ОУ. Оскільки напруги виходу елемента D1.1 інвертувати, резистор R3 обмежує напругу зсуву неінвертірующего входу до нижньої точки петлі гістерезису. Порогові точки напруги симетричні до половині напруги живлення, наявного на вив. 3 ОУ. З виходу першого ОУ (вив. 1 D1.1) на датчик-зонд надходять електричні імпульси прямокутної форми частотою 0,8 … 1 кГц (залежить від номіналів елементів С1, R4). Перехідний конденсатор С2 зрізає частину гармонік НЧ імпульсів і затримує складову постійного струму. Завдяки відсутності постійної складової на контактних майданчиках датчика-зонда виключається ефект електролізу (окислення міді).

Коли датчик-зонд В1 занурений у воду, конденсатор СЗ заряджається позитивними імпульсами, що надходять від НЧ генератора D1.1. В зарядженому стані конденсатор СЗ пропускає випрямлені діодом VD1 імпульси на вхід компаратора D1.2. Так як зсув на неінвертуючий вході D1.2 більше, ніж порогова напруга на вході інвертується, то компаратор перекидається – на його виході з’являється високий логічний рівень. Транзистор VT1 відкривається, реле включається, нормально замкнуті контакти реле К1 розмикаються, навантаження знеструмлюється.

Коли струм через сектору датчика-зонда не протікає (рівень води спав), сигнал на неінвертуючий вході D1.2 близький до 0-резистор R6 розряджає СЗ. Вив. 6 D1.2 (інвертується вхід ОП) позитивно зміщений дільником напруги R7R10 (на схемі не показані). Компаратор D1.2 видає на виході (вив. 7) напруга, близьке до 0. Реле знеструмлена. Контакти реле К1 (на схемі не показані) нормально замкнуті. Струм надходить в навантаження. Завдяки великому опору резистора R8 в ланцюзі зворотного зв’язку другого ОУ виключені помилкові спрацьовування компаратора.

Деталі схеми. D1 – операційний підсилювач КР1401УД5. Змінний резистор R10 типу СП5-1, транзистор VT1 можна замінити на КТ315 (Б-Е), КТбОЗ (А-В), КТ815 (А, Б). Реле К1 малопотужне, типу РЕЗ 15, паспорт (003) на напругу спрацювання 12 В.

Література: А. П. Кашкаров, А. Л. Бутов – Радіоаматорам схеми, Москва 2008