三线/两线式水位控制器操作指南

传统的三线式水位自动控制，一般水位探针采用金属导线，因探测回路的电阻较小，其电离作用，易使探针表面产生绝缘性结晶体，使用时间一长，会使探针的接触电阻变大而失效。该例三线式水位控制器采用集成电路，利用其输入阻抗高的特点，回路电阻达200kΩ以上，有效地改善了这种状态，延长了控制器的使用寿命，提高了工作可靠性，降低了检修成本。

图8-20a所示电路，采用555时基电路，将其2、6脚短接在一起，由3脚输出控制信号，这种接法使电路具有“反相器”特性。电路巧妙地运用在输入低电平（等于或小于1/3Vcc）时输出为高电平、输入高电平（等于或大于2/3Vcc）时输出为低电平的特性，利用1、2、3线水位探针随水位变化时造成R1、R2对Vcc电源的分压，形成2、6脚的输入信号，使水位在中心线（1、2线为水体电阻所短接）时，U1的输出状态不变，只有在最高水位时，U1的3脚变为低电平，继电器KA释放，水泵停止工作；在最低水位时，U1的3脚变为高电平，继电器KA得电动作，水泵工作，开始上水（水泵供电的主电路省略未画）。这种控制方式避免了在中水位附近水泵频繁起停的弊端，使装置的使用寿命和工作可靠性得以提高。

图8-20b所示电路，则在Vcc为9V供的情况下，利用555时基电路对1/3Vcc和2/3Vcc电压敏感，而对1/2Vcc电压保持原输出状态不变的特性，用在B探针串联4.5V稳压管的巧妙方法，使控制装置的信号引线由三根减少为两根，将其工作原理简述如下：

电容C1的作用是在装置上电期间，在555时基电路的输入端产生一个瞬态高电平，使输出端为低电平，避免水泵在上电期间产生突发性的起动。此后，根据A、B、C探针检测水位的高低，使水泵处于工作或停机状态。

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图8-20 三线式、两线式水位控制器

当水塔中的水位处于低水位时，B、C两探针之间因水位低落呈现开路状态，555时基电路的2、6输入脚——电路中P点为接地22kΩ电阻“下拉”的低电平，输出端3脚变为高电平，晶体管VT导通，驱动继电器KA，水泵得电上水；随后水塔内水位逐渐上升，至中水位，探针B、C经水体电阻短接，此时电路中P点由低电平变为4.5V（由D1稳压值可知，22kΩ电阻两端电压也为4.5V），555时基电路维持高电平输出状态不变，水泵持续工作，水塔继续上水；水塔中水位上升至高水位时，探针A、B经水体电路短接，电路中P点变为9V高电平，555时基电路输出状态反转，3脚变为低电平，继电器KA掉电释放，水泵停止工作；此后，水塔水位逐渐下降，由高水位至中水位时，探针A、B脱离水体电阻而开路，而B、C探针仍为水体电阻所短接，P点电位由9V降为4.5V，555时基电路维持低电平输出状态不变，水泵仍在停止状态。直到水位下降至最低位，B、C探针脱离水体电阻而开路时，电路中P点由4.5V变为1/3Vcc低电平时，电路输出状态反转，水泵得电开始工作。

水位控制器的电路结构简单，故障多发生在外部接线和继电器触点的接触不良上，因为成本低廉，更换方便，维修价值不大。