Схема устройства протечки самодельный. Датчик протечки воды: как выбрать и установить систему “анти-потоп” своими руками
Датчик есть ни что иное, как обычный детектор сопротивления, который необходим для того, чтобы закрыть основной электромагнитный клапан воды в квартире, если последняя будет зафиксирована в контролируемых местах.
Весь монтаж самодельной конструкции осуществлен на небольшой печатной плате, к которой через разъем J1 подключают все основные внешние узлы: 6 пин - плюс питания, 5 - соответственно минус, 4,3 - пластины детектора, 2,1 - переключение нагрузки электромагнитного реле
Напряжение питания не особо принципиально, оно определяется номиналом используемого реле. Если взять стандартное двенадцати вольтовое, то можно использовать блок питания на этот-же номинал. Тиристор 2N5060 легко поменять на аналогичный, допустим MCR-100. Транзисторы абсолютно любые, хоть совковые из тарых запасов КТ315 и КТ316. Горящий светодиод говорит о включенном реле.
Кроме того схема снабжена твердотельным реле S201S02 (S201S06) с помощью которого можно коммутировать практически любые устройства работающие от переменного тока, питание устройство осуществляется от постоянного напряжения 5В.
По сути, представленная ниже конструкция активирует твердотельное реле, которое способно подсоединять определенную нагрузку.
Принцип работы этой самоделки достаточно прост. Когда на кольца преобразователя (Sensor Rings) попадает токопроводящая жидкость, оптрон срабатывает и тем самым активирует нагрузку, например устройство контроля и сигнализации, подсоединенное к его выводам. В данном варианте в роли электронного ключа применяется твердотельное реле S201S02. В качестве питающего элемента можно использовать абсолютно любой низкотоковый источник на пять вольт.
Хотя в данном случае в конструкции применены металлические кольца, но вместо них также можно взять штыри или иглы. В роли аналога биполярного транзистора C557 можно взять отечественный вариант КТ3107, а вместо биполярного транзистора С547 - КТ3102.
Устройство собрано на достаточно распространенном микроконтроллере PIC 12F683, вспомогательные файлы и прошивку вы можете найти нажав на зеленую штучку чуть выше.
Печатная плата самодельного устройства однослойная, размером 27.02 x 32.41 мм.
Датчики жидкости изготавливаются из любого токопроводящего материала, например меди, т.к она окисляется с течением времени. Но можно использовать - нержавеющую сталь или алюминий. Датчики сгибаются под прямым углом и приклеиваются супер клеем к корпусу. Пластины должны находиться параллельно друг другу.
Детектор монтируют на пол или стену с помощью двухстороннего скотча и располагают так, как показано на рисунке. Датчики-пластины должны быть снизу корпуса, а светодиоды, соответственно в верхней части.
При подаче напряжения питания начнется тестирование светодиодов, пьезо-головки и датчиков. Если датчики замкнуты жидкостью, то светодиод загорается красный цветом и звучит звуковая сигнализация. После выполнения проверок устройство перейдет в дежурный режим работы, опрашивая через 10 секунд состояние датчиков и проверяет напряжение питания батареи.
В случае прорыва водопровода, устройство на микроконтроллере перейдет в аварийный режим. При этом начнет светиться красный светодиод, и звучать пьезо-головка. Детектор будет находиться в режиме "Авария", до тех пор пока мы не нажмете тумблер S1.
Если напряжение питания соответствует заложенным пределам в прошивке, то каждые 10 секунд мигает зеленый светодиод. Если напряжение батареи снизиться до 7 В, тогда начнет мигать красный светодиод, и пьезо-элемент будет издавать звуковые сигналы низкой тональности.
Датчик утечки воды своими руками
Так как многие радиолюбители ардуинщики в роли упраляющей платы используют Arduino, то для этих целей на ней был разработан специальный датчик воды, без проблем подключаемый к Ардуино. Представленный проект позволяет включать звуковую сигнализацию при срабатывании преобразователя.
Если сенсорная плата датчика находится в сухом состоянии, на аналоговом выходе модуля присутствует 5 В. В случае, если на сенсор попадают капли воды, то аналоговый выход изменяется с уровня 5 В до 0 В в зависимости от количества жидкости на сенсоре. Таким образом датчик может сказать нам, сильный или слабый идет дождь в месте установки конструкции. Arduino включит звуковую сигнализацию после определенной попавшей на преобразователь жидкости и некоторой временной задержки, что прописывается в коде. Это помогает избежать ложных срабатываний. В данном примере порог срабатывания составляет 300, а задержка 30 секунд.
Скетч для Arduino, позволяюще включать сигнализацию, подключенную к цифровому порту 8, при регистрации датчиком влаги вы можете скачать в архиве по ссылке выше.
Когда на сенсор попадает вода выход D8 переходит в высокий логический уровень. Его можно подключить к звуковой сигнализации (пьезозуммеру) или электромагнитному реле. Схема подключения выхода показана на рисунке ниже.
Датчик воды состоит из сенсорной пластины и платы с типовым компаратором на LM393. Помимо цифрового выхода, датчик имеет аналоговый выход, поэтому микроконтроллер Arduino может считывать аналоговые показания в диапазоне напряжений от 0 до 5 В или значение от 0 до 1023 после АЦП.
Питание на Ардуино идет от внешнего блока 9 В, схема активации зуммера или реле можно запитать от 5-12 В.
Как видите, сделать датчик воды своими руками очень просто, главное найти для этого время и иметь прямые руки.
Незамеченная вовремя неожиданная утечка воды может причинить много вреда. Представленный самодельный датчик протечки воды позволяет обнаружить разлитую воду на полу и оповестить об этом в любом месте.
Конструкция схемы датчика протечки воды обеспечивает два уровня контроля: первый запускает тревожный звуковой сигнал, второй (встроенное реле) может, например, включить насос или перекрыть электроклапан.
Расположение датчика может быть произвольным, изменяя при этом длину измерительных электродов. Схема будет активна вплоть до момента устранения затопления. В качестве измерительных датчиков достаточно будет использовать три небольших отрезка проволоки.
Материал: АБС + металл + акриловые линзы. Светодиодная подсветка...
Первоначально схема была спроектирована для откачки воды в подвале в период подтоплений. При замыкании первых электродов включался насос в подвале, который откачивал из него воду. Но некоторые ситуации требовали вмешательства жильцов, поэтому возникла необходимость в звуковом оповещении. Зачастую это были ситуации, когда воды было просто слишком много, чтобы помпа могла с ней справиться.
Работа датчика протечки основана на обнаружении уменьшения сопротивления между электродами „E1” и „E2” и „E1”и „E3”, которое уменьшается в результате протекания тока через жидкость (воду).
В режиме покоя на базах транзисторов находится сигнал низкого уровня, по этой причине транзисторы заперты. При появлении воды между электродами вызывает появление положительного напряжения на базах транзисторов и, как следствие, срабатывание звукового сигнала или реле.
В этой статье описывается изготовление квартиры.
Основной задачей этой автоматизированной системы является закрытие электрических клапанов на трубопроводах водоснабжения квартиры при аварийных ситуациях. Аварийные ситуации могут создаваться при порывах гибких (в оплетке) соединительных шлангов и неисправности вентилей, тройников, трубопроводов. Принцип работы системы заключается в обнаружении затопления сенсорными датчиками, которые с помощью электронного устройства закрывают клапана, на подающих воду трубопроводах.
Защита от протечек и затопления избавляет от значительных затрат времени и денежных средств и проблем с соседями. Затраты на приобретение и установку автоматизированной системы несоизмеримы с затратами по устранению последствий аварии.
Можно приобрести и установить готовую систему антизатопления. Такие системы имеются в продаже. Это «Аквасторож», «Нептун», «Гидролок». У каждой системы есть свои достоинства и недостатки, но основным недостатком их всех является их высокая стоимость 200$ – 500$, в зависимости от типов датчиков (проводные и радиодатчики) и типов контроллеров и исполнительных механизмов.
Я решил собрать систему своими руками. В подборе комплектущих предпочтение отдавалось надежности и практичности используемых компонентов.
В качестве электронного устройства, выполняющего функции контроля и управления по заданному алгоритму было выбрано «Устройство контроля уровня САУ-М7.Е».
«Прибор САУ-М7.Е предназначен для создания систем автоматизации технологических процессов, связанных с контролем и поддержанием заданного уровня жидких или сыпучих веществ в различного рода резервуарах, емкостях, контейнерах и т.п.» – цитата из инструкции.
Это устройство отличается надежностью, большим выбором и гибкостью настроек параметров, и небольшими габаритными размерами. А также максимально допустимым током нагрузки, коммутируемым контактами встроенного реле 8А, что позволяет управлять исполнительными устройствами без дополнительных пускателей.
Следующим шагом был подбор корпусов датчиков затопления и прорисовка печатных плат под подобранные корпуса. Для корпусов датчиков в магазине были приобретены четыре кнопки квартирного звонка.
Изготовление датчиков затопления.
Под размеры кнопки прорисован эскиз печатной платы датчика затопления.
Из фольгированного стеклотекстолита по приведенным размерам вырезаем четыре платы. С помощью рейсфедера, заполненного битумным лаком, рисуем на платах токопроводящие дорожки по эскизу. Просушиваем лак и помещаем платы в раствор хлорного железа для травления. Когда не покрытые лаком участки меди растворятся в хлорном железе, промываем платы и смываем битумный лак растворителем.
На жало паяльника прикрепляем комок многожильного провода и с его помощью облуживаем печатные проводник. Припой должен покрыть медные проводники тонкой блестящей пленкой.
Платы, вначале, планировалось устанавливать в крышку кнопки, о чем свидетельствуют проточки по бокам плат. Но потом было принято решение устанавливать платы в нижнюю выемку самой кнопки.
Внешний вид кнопки без крышки.
Устанавливаем плату на подготовленное место снизу кнопки и сверлом диаметром 0,8-1,0 мм просверливаем плату вместе с кнопкой по углам. В просверленные отверстия вставляем скобы из луженой медной проволоки диаметром 0,8 мм.
Протягиваем скобу в сторону печатной платы до упора и формируем по углам из проволоки скобы ножки высотой 2,5 – 3,0 мм. Припаиваем проволоку к печатной плате.
Отключаем от клемм светодиод с резистором. Припаиваем к отрезкам провода клеммные наконечники, подключаем их под винты клемника кнопки и припаиваем к скобам печатной платы.
Сама кнопка и ее контакты изменениям не подвергались и используются в датчике и служат для контроля целостности соединительной линии (при нажатии на кнопку любого датчика должна сработать авария и включиться сирена). Датчики затопления готовы, теперь нужно расположить датчики в местах предполагаемой утечки (под кабиной гидробокса, под стиральной машиной, под умывальником, под щитом распределения водоподачи) и провести от них до САУ-М7.Е соединительные линии. Я применил для линий плоский гибкий телефонный четырехжильный провод 4х0.75 мм 2 . Провод заводится в коробочку кнопки, проводники соединяются попарно, к парам припаиваются клеммные наконечники и крепятся под винты кнопки.
Все четыре провода проводятся под плинтусом к месту установки устройства САУ- М7.Е и присоединяется к параллельно к клеммам 1 и 4. Между клеммами 4 и 2 ставится перемычка. Эта перемычка нужна для включения второго реле устройства, которое при включении отключит насосную станцию. Но эта операция нужна только тем, у кого установлена насосная станция для повышения и стабилизации давления водопроводной сети при использовании душевых кабин и гидромассажных боксов.
Подключение и настройка устройства контроля уровня САУ- М7.Е.
Для подключения устройства применяем схему
При замыкании, пролившейся водой, любого датчика затопления, включаются выходные электромагнитные реле «Верх» и «Работа». Своими контактами реле отключают насосную станцию и подключают электромагнитные клапана ЭК1 и ЭК2, врезанные в трубопроводы подачи воды. Электроклапана я применил итальянские «СЕМЕ» 8715NN0206, нормально открытые. Закрываются при подаче на обмотку клапана напряжения 220 В.
Вместе с элетроклапанами контактами 10 и 11 реле Верх подключается реле времени Е17М-12, которое предназначено для ограничения времени звучания аварийной сирены до одной минуты (чтобы не нервничали соседи, когда никого нет дома). Контактами РВ 15 и 16 аварийная сирена отключается, сигнальная лампа аварии остается включенной до устранения аварии. Реле времени, сирену и сигнальные лампы можно применить любые. Для их питания можно использовать постоянное напряжение 12В на контактах 5 и 6 устройства САУ-М7Е.
Перед включением в работу устройство САУ-М7.Е необходимо настроить переключением перемычек на коммутаторах К1-К4.
На фото показано как необходимо расположить перемычки.
Подаем на схему напряжение питания и проверяем работоспособность. При отсутствии воды, датчики затопления сухие, система водопровода работает в штатном режиме.
Если на датчики затопления попадает вода сигнализация на передней панели САУ-М7Е имеет вид как на фото
Электроклапана должны перекрыть поток воды, звучит звуковая сигнализация, включена красная сигнальная лампа аварии.
Таким образом, система защиты от протечек и затопления собрана своими руками и протестирована. Стоимость системы на порядок меньше промышленной, но по надежности она ничуть не уступает. В этой системе защиты лучше применить устройства контроля уровня жидкости трехканальное САУ- М6 вместо САУ-М7Е. Этот прибор проще и удобнее в применении в данном случае. Он содержит три канала с отдельной регулировкой и три реле. Поэтому на нем проще реализовать алгоритм работы системы. Но я не смог найти такой прибор, поэтому применил САУ-М7Е.
Если решите собрать систему на САУ-М6 – обращайтесь [email protected] . Есть схема системы и инструкция САУ-М6. Пишите отзывы, делитесь новыми идеями.
Наша жизнь штука непредсказуемая и всегда может произойти то, чего меньше всего ожидаешь. К примеру, может произойти протечка воды, в том месте, которое казалось особо надежным. Чтобы вовремя среагировать и узнать о такой протечке воды из начальных капель – я предложу вам вариант простой сигнализации, которую может сделать каждый из вас своими руками.
Сигнализация не содержит дефицитных деталей, практически не потребляет энергии в дежурном режиме, и одного элемента питания хватит более чем на 3 года. Минимальные размеры позволяют установить прибор в любое место, где необходим контроль.
Это простое и не хитрое устройство поможет вам и в случае протечки даст сигнал. А ваша своевременная информированность позволит вам быстро принять нужные меры (перекрыть кран, вызвать сантехника, и т.п.). Тем самым спасется ваше имущество и, возможно, имущество ваших соседей.
Раз уж речь пошла о соседях, из моего опыта могу сказать, что бывают небольшие протечки, которые себя никак не проявляют (так как находятся в защитных коробах, скрывающих трубы) и в один прекрасный момент на пороге появляется сосед с претензиями…
Данная сигнализация избавит вас от этого и даст вам сигнал о капельной протечке моментально.
И так, нам понадобятся:
- Батарейка 3 В CR1632 («таблетка»).
Один транзистор BC517, BC816 или любой другой NPN структуры. Отечественный аналог – кт315, кт3102. - Резистор 1-2 мега ома.
- Зуммер, можно купить тут - .
Схема простая. Спаиваем по схеме.
Я решил собрать все в крышке от пластиковой булки. Отпилил горлышко, посадил все на термоклей. Предварительно произвел проверку сигнализатора.
Устройство не нуждается в настройке и регулировке и начинает работать сразу после подачи питания.
Для более долгой работы можно использовать элементы «АА» или «ААА» («пальчиковая» и «мизинчиковая» батарейки). Тогда сигнализатора хватит лет на 5.
Если же громкость зуммера вам покажется не сильно громкой – замените батарейку на батарейку типа «Крона» с напряжением 9 вольт.
Таких мини сигнализаций лучше делать несколько и расположить их в возможных метах протечки: под стиральной машинкой, в сан узле, за решеткой под радиатором отопления и т.п.
Желаю вам, чтобы у вас никогда не было такого:
Вода дырочку найдет. Эта пословица известна всем. Самое главное в том, что она подтверждается, пусть и не очень часто, но последствия могут быть самые плачевные. Здесь речь пойдет о том, чем чреваты протечки водопроводных или канализационных труб в квартире. Часто об этих случаях мы узнаем от разгневанного соседа, живущего этажом ниже.
И, как правило, затопление нижних соседей происходит как раз после того, как они сделали дорогущий евроремонт, ведь другого теперь и не делают. Тут можно увидеть все что угодно: провисший и обвалившийся натяжной потолок, отставшие от стен обои, всплывший паркет или вспученный линолеум, под которым был уложен теплый пол. И уж совсем не на пользу потоп пойдет для электропроводки.
Начинается составление актов, хождение по судам и домоуправляющим компаниям. Повторный ремонт делается, конечно, за счет верхнего соседа. А уж об испорченных отношениях и потраченных нервах лучше не вспоминать совсем.
Всего этого могло бы и не быть, если протечку заметить в самой ранней стадии. Ведь чаще всего все начинается с отдельных безобидных капель, которые трудно заметить. Постепенно эти капли превращаются в тонкую струйку, а потом прорывается труба или просто выбивается прокладка, и беды не миновать.
Конечно, современные пластиковые трубы имеют гарантию на пятьдесят лет, но где они эти трубы столько стояли, кто это может засвидетельствовать воочию? Поэтому авария может случиться в самый неподходящий момент. А уместно ли вообще в этом случае говорить о каком-то подходящем моменте?
Чтобы не произошло «всемирного потопа», используются всевозможные датчики и сигнализаторы протечки. Проблема, видимо, стоит настолько остро, что в последнее время промышленностью стали выпускаться различные устройства, помогающие бороться с протечками.
Сложность и функциональность таких приборов, точнее сказать, их ассортимент, очень широк. Это могут быть простые сигнализаторы, оповещающие о протечке звуковым сигналом, более сложные устройства могут перекрыть воду во всей квартире.
Наиболее простые «пищалки» имеют автономное питание от батарей, более сложные питаются, конечно, от сети. Есть даже устройства, которые могут по сотовому телефону уведомить об аварии владельца квартиры, предварительно отключив воду. Наиболее продвинутые сигнализаторы позволяют по тому же телефону через SMS отключить воду. Ну, вот просто захотели и отключили!
Естественно, что подобные устройства недешевы, и чем выше их функциональность, тем больше они стоят. Конечно, все устройства рассмотреть невозможно, но некоторые из них попробуем кратко описать хотя бы по принципу: что умеет делать, какой применен , источник питания и, конечно, цена.
Сигнализаторы протечки промышленного изготовления
Компания GIDROLOCK предлагает широкий спектр приборов и систем для борьбы с протечками воды. Для установки в квартирах изделия представляют собой набор, состоящий из нескольких компонентов. В комплект входит несколько датчиков протечки, как правило, 3 или 2 штуки. При желании их количество можно увеличить.
Рисунок 1. Датчик протечки WSP (water sensor passive)
Кроме датчиков протечки в комплект также входят два (холодная и горячая вода) шаровых крана с электроприводом (ШЭП) итальянской фирмы BUGATTI, блок управления, аккумулятор 12вольт, 1,3ампер*час. Шаровые краны выпускается с присоединительными резьбами 1/2, 3/4 и один дюйм. Отсюда и разница в назначении и цене наборов. Краны ШЭП выпускаются на напряжение 12В постоянного тока и на 220В переменного. Однако, учитывая требования электробезопасности, лучше ориентироваться на низковольтную аппаратуру 12 - 24В.
Рисунок 2. Шаровый кран с электроприводом
Так набор «КВАРТИРА 1» содержит 2 полудюймовых ШЭП, при этом его стоимость составляет 10000 рублей. «КВАРТИРА 1» в той же комплектации, но с латунными ШЭП стоит чуть дороже - 11600. Различить эти наборы можно по названию: первый называется ULTIMATE BUGATTI, а второй PROFESSIONAL BUGATTI.
Набор квартира 3 с ШЭП 1 дюйм стоит уже 12400 рублей. Цена где-то на уровне недорогого ноутбука или планшетника, вроде бы дорого. Но по сравнению с евроремонтом у соседей на нижнем этаже - не так уж и много. С течением времени цены могут изменяться, естественно, в сторону увеличения.
Если готовый набор по каким-то причинам не подходит, например маловато датчиков, всегда можно купить любой недостающий элемент в розницу. Такую услугу фирма предоставляет тоже.
Датчики с радиоканалом WSR (water sensor radio)
Одной из новинок фирмы GIDROLOCK являются датчики протечки с радиоканалом. Такие датчики могут быть подключены к блокам управления последних моделей: GIDROLOCK CONTROL, GIDROLOCK PREMIUM, GIDROLOCK UNIVERSAL и т.д. Использование датчиков с радиоканалом оправдано при использовании их в системах водоснабжения, отопления или канализации, когда использование обычных проводных датчиков невозможно или затруднительно: дальнее расположение датчиков или нежелание долбить стены для прокладки линий связи.
В случае попадания воды на электроды датчика последний передает сигнал об аварийном событии на приемник, подключенный к блоку управления. Передача сигнала аварии продолжается до тех пор, пока не будет получен ответ от приемника (передача по принципу «запрос-ответ»). Результатом такого радиообмена является закрытие соответствующего ШЭП.
Сами датчики представляют собой большую таблетку диаметром 50 и высотой 12 мм. Дальность действия в пределах прямой видимости не менее 500 м, питание от встроенной батареи, срок службы которой изготовитель гарантирует на целых 24 года. Датчики работоспособны в диапазоне температур -20 - +60 градусов. Уж куда лучше!
Рисунок 3. Датчик WSR
Датчики WSR выпускаются различной окраски, которую можно указать при заказе, в том числе и с рисунком под цвет линолеума или плитки. Базовый цвет датчиков - белый. И уж если используются радиодатчики, то без дистанционного пульта управления обойтись нельзя совсем. И такой пульт тоже есть. Дальность его действия 250 м, срок службы от встроенной батарейки 7 лет: в любой момент можно закрыть или открыть ШЭП, остановить подачу воды при аварийной ситуации или просто в случае ремонта, например, отдельного крана или смесителя.
Можно было бы найти достаточное количество устройств промышленного изготовления для сигнализации о протечках воды, и окажется, что они ничуть не хуже, а может даже и лучше систем фирмы GIDROLOCK, поэтому данную статью ни в коей мере нельзя рассматривать, как рекламу изделий именно этой фирмы. Просто эта система взята для примера, чтобы показать сущность и широту проблемы затопления и способы ее решения.
Кроме системы Гидролок в интернет - магазинах и фирмах предлагаются также системы Нептун, Аквасторож, Радуга, Аквасенсор, Адлан-Т и другие. Какую из этих систем использовать, можно решить только в индивидуальном порядке, сопоставив ее свойства, цену и свои финансовые возможности. Но при современном уровне электроники, импортных комплектующих, а также конкуренции между фирмами все системы, скорей всего, по своим свойствам достаточно надежны и функциональны.
Датчики протечки типа WSP и WSR являются точечными, поэтому фиксируют протечку только тогда, когда до них дотечет вода. В других системах используются датчики на основе сенсорного кабеля типа SC. Такой кабель можно легко уложить по периметру помещения, расположить змейкой по всей площади помещения, либо как-то по-другому.
Крепление кабеля SC к поверхности пола осуществляется с помощью пластиковых клипс с основанием на самоклейке, либо клипсами типа «серьга» с креплением на шурупы. В общем, при использовании кабеля SC гарантируется исключение «слепых зон» контроля.
Для использования совместно с кабелем SC применяется блок управления LDM 0.5. Подключить кабель достаточно просто: согласно инструкции провода четырех цветов подключить к клеммам с соответствующими номерами. На основе сенсорного кабеля работает, например, упомянутая чуть выше система «Радуга».
Более подробно об использовании сенсорного кабеля SC можно прочитать в его техническом паспорте, который можно найти в любой поисковой системе интернета. Там же имеется схема подключения и рисунки со схемами прокладки кабеля в помещении.
Что и говорить, системы промышленного изготовления безусловно хороши, но рядового потребителя несколько смущает цена вопроса. К тому же если этот рядовой потребитель еще и радиолюбитель, то собрать подобный прибор из неликвидных деталей не составит никакого труда. Правда, маловероятно, что получится суперприбор, отключающий воду во время аварии, но в ряде случаев вполне достойно может с поставленной задачей справиться простой звуковой сигнализатор, собранный из нескольких деталей. Далее будет рассмотрено несколько схем, которые были разработаны радиолюбителями в разное, должно быть еще советское, время.
Простые самодельные схемы для обнаружения протечек воды
Вот тут настало время вспомнить еще одну пословицу: «Все гениальное просто». Именно так можно охарактеризовать схему показанную на рисунке ниже. Наиболее подходящее название для нее «Самый простой датчик протечек».
Рисунок 4. Самый простой датчик
Схема настолько проста, содержит всего три детали, что собрать ее самостоятельно сможет любой человек, который взял в руки паяльник впервые в жизни. Скорее всего, не все получится сразу: паяльник перегревается, пайки получаются тусклые и рыхлые, выводы деталей и провода не облуживаются.
Кроме того непонятно, зачем у транзистора три ноги, и куда их паять. Все это заставит обратиться к соответствующей литературе или просто спросить у знакомых радиолюбителей. Но, если все препятствия будут преодолены, схема заработает, а это будет непременно, то может случиться, что ряды радиолюбителей пополнятся еще одним человеком. Так бывает часто, когда собранная конструкция выдала ожидаемые результаты.
Для изготовления схемы понадобится любой маломощный . Это может быть КТ361, КТ502, КТ209 и любой подобный. Резистор R1 имеет номинал 10 - 20 КОм. Его назначение поддерживать транзистор в закрытом состоянии. Для генерации звукового сигнала используется буззер (buzzer - дословный перевод зуммер, устройство звуковой сигнализации, «пищалка») со встроенным генератором. Но везде его называют на английский манер именно буззер, поэтому придется придерживаться традиции.
Такой буззер начинает излучать звук с частотой около 2КГц, как только на него подано напряжение питания. Буззеры выпускаются на напряжение 1,5 - 12В. В данной конструкции подойдет с напряжением 9 - 12В. «Плюсовой» вывод буззера подключается к коллектору транзистора VT1.
Рисунок 5. Буззер
Зонд датчика выполнен в виде пластинки из фольгированного стеклотекстолита размерами 20*60 мм. Для получения двух электродов достаточно на пластинке прорезать фольгу резаком из ножовочного полотна. Полученные полоски желательно облудить, остатки флюса смыть спиртом. Можно также просто проложить на полу рядом два электрода, желательно из нержавеющей проволоки. Вполне подойдут для этих целей обычные вязальные спицы.
Конструкция датчика настолько проста, что не потребуется изобретать печатную плату, все можно собрать навесным монтажом. Не понадобится даже выключатель питания: в дежурном режиме транзистор закрыт и от батарейки почти ничего не потребляется.
В качестве батареи питания используется «Крона», точнее ее современный импортный аналог. Хотя такие батареи достаточно долговечны, могут храниться по нескольку лет, все-таки периодически состояние батареи надо проверять. Сделать это проще всего перемкнув электроды зонда хотя бы влажной тряпкой или даже пальцем. Замыкать накоротко зонд не следует, поскольку транзистор может выйти из строя.
Работает датчик так. При попадании жидкости на электроды зонда его сопротивление уменьшается до нескольких килоом, что вызывает открывание транзистора. Через открытый транзистор напряжение питания подается на буззер и раздается звуковой сигнал.
Для обнаружения протечек датчики, можно несколько штук, раскладываются на полу в предполагаемых местах протечки воды. Крепление датчиков осуществляется при помощи клеящей ленты скотч или изолентой. При этом каждый датчик питается, само собой, от своей отдельной батарейки.
Чуть сложнее схема «Звуковой сигнализатор протечки» показанная на следующем рисунке. Смысл ее такой же, что и у схемы на одном транзисторе, только чуть побольше деталей и есть возможность настройки чувствительности.
Рисунок 6. Звуковой сигнализатор протечки
Ее основой является пороговый элемент на микросхеме К561ТЛ1, в составе которой имеются 4 двухвходовых . В данной схеме используется только один элемент. Входы остальных трех неиспользуемых элементов следует подключить к общему проводу. Это уменьшит общий ток потребления и защитит выходы микросхемы от пробоя. Напряжения срабатывания порогового элемента показаны на следующем рисунке.
Рисунок 7. Технические данные микросхемы К561ТЛ1
При включении микросхемы как показано на рисунке получается триггер Шмитта с одним входом и одним выходом. Логика работы такого элемента предельно проста. Когда напряжение на входе превысит напряжение срабатывания 2,8В на выходе устанавливается уровень логического нуля. В этом случае транзистор VT1 закрыт, поэтому буззер молчит.
Если входное напряжение на выводах 1,2 уменьшать, даже очень медленно и плавно, то при снижении его до уровня 2,2В на выходе элемента DD1.1 быстро и резко появится уровень логической единицы, который откроет транзистор VT1 и раздастся звуковой сигнал. Несмотря на сравнительно малые размеры буззера, звучание его, как правило, очень громкое и противное, не услышать просто нельзя.
Входное напряжение формируется делителем, образованным цепочкой резисторов R1, R2 и датчиком протечки, конструкция которого была описана чуть выше. Нетрудно подсчитать, что при номиналах резисторов, указанных на схеме, снижение сопротивления датчика до 50 - 100КОм приведет к «просадке» напряжения на входе триггера Шмитта ниже 2,2В. Если датчик сухой, практически «обрыв», напряжение на входе практически равно напряжению питания.
Питание сигнализатора осуществляется от на напряжение 9 - 12В. Вполне подойдет для этих целей любой сетевой адаптер или блок питания от польских «антенн-сушилок».
Наличие напряжения питания контролируется при помощи светодиода HL1, который потребляет основную долю мощности, пока сигнализатор находится в режиме ожидания. Поэтому, если предполагается питание устройства от батарейки, этот светодиод следует из схемы исключить.
Такая поразительная простота рассмотренных выше схем обусловлена применением в них буззера со встроенным генератором: подали питание и, пожалуйста, запищало. Если же применить обычный пьезоизлучатель или динамическую головку, то схема выглядит несколько иначе. Датчик затопления включает генератор, а уже он выдает звуковые колебания.
Ниже показана схема с использованием генератора на базе .
Рисунок 8. Схема сигнализатора протечек на таймере 555
По сути дела эта схема мало отличается от схемы на одном транзисторе, рассмотренной выше. Датчик протечки, все те же две полоски стеклотекстолита или две вязальных спицы, подключен к базе транзистора T1. При увлажнении датчика его сопротивление уменьшается и открывается транзистор T1. Ток через переход коллектор - эмиттер создает на резисторе R3 падение напряжения, которое приложено к выводу 4 микросхемы NE555.
Вывод 4 является входом /R (сброс) таймера NE555. Логический ноль на этом входе запрещает, останавливает работу всей микросхемы, поэтому генератор молчит, а на выводе 3 уровень логического ноля. Падение напряжения на резисторе R3 воспринимается таймером как логическая единица. Поэтому генератор запускается, на выходе 3 появляются прямоугольные импульсы звуковой частоты. Сам генератор выполнен по стандартной схеме, описание которой можно найти в статье о таймере NE555.
Выходной каскад микросхемы NE555 достаточно мощный, поэтому для получения звукового сигнала можно непосредственно к выходу схемы подключить электромагнитный излучатель с сопротивлением обмотки не менее 50 Ом.
Подобных простейших схем можно найти немало. Выполнены они чаще всего на транзисторах или микросхемах малой степени интеграции, как правило, К561. Но при некоторых различиях схем принцип действия один и тот же: протекла вода, намок сенсор, включился генератор, раздался звук. Поэтому для понимания принципа работы таких детекторов протечки достаточно трех рассмотренных схем.
Новая элементная база - новые схемы, новые возможности
Но радиолюбители народ творческий и неугомонный. В эпоху микроконтроллеров датчики протечки создаются именно на них. Принцип работы примерно тот же, что описан выше, вот только реакция умных схем на протечку может быть более разнообразной. Например, при незначительном увлажнении датчика прибор начинает издавать короткие редкие гудки. По мере поднятия уровня воды гудки начинают учащаться, менять тон или превратиться в сплошной звуковой сигнал.
Подобная система также может иметь , контакты которого или к электрифицированным кранам типа ШЭП, перекрывающим воду в нужный момент. Получается система ничуть не хуже промышленных, описанных выше.
На основе современной элементной базы достаточно легко создать датчики протечек, работающие по радиоканалу. Для этого достаточно объединить в одной конструкции микроконтроллер и модуль передачи радиосигнала. И такие схемы в арсенале любительских конструкций уже есть.
Для того, чтобы изменить способности , вовсе не обязательно что-то изменять в схеме при помощи паяльника и отвертки. Нужных параметров легко добиться простым изменением программы микроконтроллера.
Борис Аладышкин
P.S. Дополнение к статье. Пример наглядного рисунка как можно использовать датчики протечки в каком то произвольном сантехническом помещении.
Примечание. Все может видоизмениться при использовании другого вида оборудования. Всегда следует учитывать технические условия вашего сантехнического узла (расположения труб для подачи воды, а так же расположения других видов сантехнических изделий - раковин, ванн, унитазов и т.д).
