基于MC14011的液位自动控制器
QooIC.com 新闻出处：电子市场 | 发布时间：2010/12/28 14:59:47
0.引言
MC14011是采用标准DIP－14封装的四与非门集成电路。利用MC14011构成的液位自动控制器典型电路如图1所示，该电路能在储液池的液位低于设定液位电极时，自动接通加液泵工作电源进行加液，可用于各种工矿储液池的液位检测与控制。
图1利用MC1401l构成的液位自动控制器
1 电路结构及主要元器件选择
由图1可知，该液位自动控制器由电源电路、液位检测电路和继电器控制电路组成，其中，电源电路由电源变压器T、整流桥堆UR和滤波电容C1、C2组成。实际应用时，T选用3～5W、二次电压为10V的电源变压器；UR选用IA、50V的整流桥堆。交流220V电压经T降压、UR整流及Cl、CZ滤波后，为液位检测电路和继电器控制电路提供约＋12V直流电压。
液位检测电路由四与非门集成电路IC（Dl～D4）及液位电极A～C等外围元器件组成，实际应用时，IC选用MC14O11或CD401 I、CC4011型四与非门集成电路；A～C采用不锈钢丝制作。
继电器控制电路由晶体管VT、继电器K、二极管VD和加液泵M组成。实际应用时，VT选用C8050或58050、3DG8050型硅NPN晶体管；K选用触头电流负荷为10A以上的12V直流继电器，也可用4098型继电器通过交流接触器来控制M工作；VD选用IN4148型硅开关二极管；M为加液泵电机。
2.工作原理
电路通电后，当储液池内液位低于低液位电极B时，与非门D4输出低电平，由与非门Dl、D2构成的RS触发器受触发而翻转，使与非门D3输出高电平，VT导通，K得电吸合，其动合触点将加液泵M的工作电源接通，使液泵开始加液。
当储液池内液位上升至电极B以上时，D4输出高电平，但RS触发器电路仍维持原状态，加液泵继续加液。
当液位继续上涨至高液位电极A时，电极A与电极C通过液体的阻值相连，使MC14011的1脚变为低电平，RS触发器受触发而翻转，D3输出低电平，V截止，K释放，加液泵电动机M断电而停止加液。
当液位下降至电极A以下时，MC14011的1脚虽变为高电平，但不能使RS触发器翻转，电路仍保持原有状态，直至液位降至电极B以下时，电路才重复循环进行上述工作过程，从而保证储液池内液位在电极A与电极B之间。
3．安装与调试
本例介绍的液位自动控制器电路简洁，一般不用调试即可通电正常工作。安装时，常将焊接好的电路板置于自制的塑料盒中，并利用传输线与安装于储液池的液位电极A～C连接即可。通电工作时，调整液位电极A～C的相对位置可改变储液池容量。
MC14011是采用标准DIP－14封装的四与非门集成电路。利用MC14011构成的液位自动控制器典型电路如图1所示，该电路能在储液池的液位低于设定液位电极时，自动接通加液泵工作电源进行加液，可用于各种工矿储液池的液位检测与控制。
图1利用MC1401l构成的液位自动控制器
1 电路结构及主要元器件选择
由图1可知，该液位自动控制器由电源电路、液位检测电路和继电器控制电路组成，其中，电源电路由电源变压器T、整流桥堆UR和滤波电容C1、C2组成。实际应用时，T选用3～5W、二次电压为10V的电源变压器；UR选用IA、50V的整流桥堆。交流220V电压经T降压、UR整流及Cl、CZ滤波后，为液位检测电路和继电器控制电路提供约＋12V直流电压。
液位检测电路由四与非门集成电路IC（Dl～D4）及液位电极A～C等外围元器件组成，实际应用时，IC选用MC14O11或CD401 I、CC4011型四与非门集成电路；A～C采用不锈钢丝制作。
继电器控制电路由晶体管VT、继电器K、二极管VD和加液泵M组成。实际应用时，VT选用C8050或58050、3DG8050型硅NPN晶体管；K选用触头电流负荷为10A以上的12V直流继电器，也可用4098型继电器通过交流接触器来控制M工作；VD选用IN4148型硅开关二极管；M为加液泵电机。
2.工作原理
电路通电后，当储液池内液位低于低液位电极B时，与非门D4输出低电平，由与非门Dl、D2构成的RS触发器受触发而翻转，使与非门D3输出高电平，VT导通，K得电吸合，其动合触点将加液泵M的工作电源接通，使液泵开始加液。
当储液池内液位上升至电极B以上时，D4输出高电平，但RS触发器电路仍维持原状态，加液泵继续加液。
当液位继续上涨至高液位电极A时，电极A与电极C通过液体的阻值相连，使MC14011的1脚变为低电平，RS触发器受触发而翻转，D3输出低电平，V截止，K释放，加液泵电动机M断电而停止加液。
当液位下降至电极A以下时，MC14011的1脚虽变为高电平，但不能使RS触发器翻转，电路仍保持原有状态，直至液位降至电极B以下时，电路才重复循环进行上述工作过程，从而保证储液池内液位在电极A与电极B之间。
3．安装与调试
本例介绍的液位自动控制器电路简洁，一般不用调试即可通电正常工作。安装时，常将焊接好的电路板置于自制的塑料盒中，并利用传输线与安装于储液池的液位电极A～C连接即可。通电工作时，调整液位电极A～C的相对位置可改变储液池容量。