ساخت مدار تشخیص سطح مایع مخزن

در این پست یک مدار کاربردی و جالب خواهیم ساخت. شاید برای شما هم پیش آمده باشد که برای تشخیص سطح آب یک مخزن دچار مشکل شده باشید. شاید سعی کنید از روی صدا تشخیص دهید که مخزن تا چه میزان پر شده است اما ما به شما یک راه حل ساده تر پشنهاد میکنیم. شما میتوانید با استفاده از چند قطعه ساده الکترونیکی یک مدار ساده تشخیص سطح آب بسازید. اما این مدار به چه قطعاتی نیاز خواهد داشت. در ادامه لیستی از قطعات مورد نیاز برای ساخت این مدار را ملاحظه میکنید. به افراد علاقمند به ساخت این گونه مدارها توصیه میگردد آموزش های بخش فیلم آموزش الکترونیک را ملاحظه فرمایند.

این مدار با استفاده از یک باتری 9 ولت میتواند میزان مایع در مخزن را به شما نشان دهد. اما این مدار چگونه کار میکند. در توضیح این مدار لازم است که ابتدا با طرز کار ترانزیستر آشنا شوید ما قبلا در مقاله ساخت ضد عفونی کننده هوشمند در مورد ترانزیستورها و طرز کار آنها صحبت کردیم.

همچنین چنانچه علاقمند به نحوه کار یک LED هستید میتوانید مقاله ساخت مدار چشمک زن را مطالعه کنید تا اطلاعات کاملی در مورد نحوه عملکرد یک LED به دست ورید. اما در این مدار ما از ۴ LED و 4 ترانزیستور استفاده خواهیم کرد. هر یک از این ترانزیستورها در نقش یک کلید برای LED ها خواهد بود. اما این کلید چگون کار خواهد کرد. میدانیم که آب یک ماده رسانا است. به عبارت دیگر جریان برق را از خود عبور می دهد.

دلیل رسانایی مواد مختلف

برای پی بردن به دلیل رسانش می‌‌توان ساختمان مواد رسانا را مورد توجه قرار داد. از جمله مواد رسانای بسیار معروف فلزات هستند. ویژگی عمده فلزات از نظر خصوصیت الکتریکی این است که این مواد دارای الکترونهای آزاد هستند. این الکترونها را اصطلاحا حاملین بار می‌‌گویند. هنگامی ‌که اتمهای منزوی برای تشکیل جسم جامد فلزی با هم ترکیب می‌‌شوند، الکترونهای لایه خارجی اتم ، مقید به اتمهای منفرد باقی نمی‌‌مانند، بلکه آزادانه در سرتاسر حجم جسم جامد حرکت می‌‌کنند.

زمانی که در جسمی ‌جابجایی بار صورت می‌‌گیرد، می‌‌گویند از جسم جریان الکتریکی می‌‌گذرد. بنابراین اگر فلزی را در مسیر جریان الکتریکی قرار دهیم، این جریان توسط الکترونهای آزاد منتقل می‌‌شود و لذا خاصیت رسانایی بیشتر متوجه حاملین بار و سرعت آنهاست. البته غیر از فلزات رساناهای دیگری نیز وجود دارند. از این جمله می‌‌توان به محلولهای آبی نمکها و اسیدها و بسیاری از اجسام رسانای دیگر اشاره کرد.

آیا آب خالص رسانای الکتریکی است؟

آب خالص رسانای خوبی برای برق نیست. از آنجا که جریان الکتریکی توسط یونهای محلول منتقل می شود ، با افزایش غلظت یونها رسانایی افزایش می یابد. بنابراین با حل شدن گونه های یونی در آب ، رسانایی افزایش می یابد.

چه چیزی آب را رسانا می کند؟

آب خالص و مقطر رسانای ضعیف برق است. وقتی نمک ها و سایر مواد شیمیایی غیر آلی در آب حل می شوند ، به ذرات ریز و دارای بار الکتریکی که یون نامیده می شوند ، می شکنند. یون ها توانایی انتقال برق در آب را افزایش می دهند.

چرا آب لوله کشی رسانا است؟

وقتی می خواهید رسانایی آب لوله کشی را اندازه گیری کنید ، می توانید هدایت آن در مقایسه با آب مقطر را تأیید کنید زیرا این ماده حاوی یون (خلوص کمتر) است. آب لوله کشی به دلیل وجود یون ها: Ca2 + و Mg2 + رسانایی بالاتری دارد.

آیا قند در آب رسانا است؟

وقتی شکر در آب حل می شود ، محلول الکتریسیته را هدایت نمی کند ، زیرا هیچ یونی در محلول وجود ندارد. برخی از موادی که از مولکول ساخته شده اند محلول هایی را تشکیل می دهند که الکتریسیته را هدایت می کنند.

اما به نظر شما بهترین رسانا چیست ؟

نقره بیشترین رسانایی الکتریکی را در بین تمام فلزات دارد. در حقیقت ، نقره رسانایی را تعریف می کند – تمام فلزات دیگر در برابر آن مقایسه می شوند. در مقیاس 0 تا 100 ، نقره در رتبه 100 قرار دارد ، مس با 97 و طلا با 76.

با شناخت رساناها و دلایل رسانا بودن آب حالا توضیح عملکرد این مدار بسیار راحت خواهد بود. در واقع وقتی آب به سطح مورد نظر برسد مدار بسته میشود و جریان الکتریکی برقرار میگردد. این جریان ترانزیستر را که مانند یک کلید عمل میکند به جریان خواهد انداخت و با بسته شدن کلید LED ما روشن خواهد شد. حالا اگر آب دوباره به پایینتر از حد مورد نظر برود ترانزیستور باز شده و در این صورت دوباره LED‌خاموش خواهد شد. این یک ساختار بسیار ساده از مدار تشخیص سطح مایع مخزن میباشد و در آینده میبینیم که برای ساخت این گونه از مدارها میتوانیم از سنسورها نیز استفاده کنیم. حتی میتوان این گونه مدارها را به شیر برقی وصل کرد تا به صورت اتوماتیک مخزن پر شده و همواره سطح مخزن از حد مشخصی کم نشود و همچنین از میزان معینی پرتر نشود.

چناچه علاقمند به ساخت این مدار هستید میتوانید وسایل مورد نیاز برای ساخت این مدار را در قالب کیت ساخت مدار تشخیص سطح مایع از فروشگاه رباتیک چالیک تهیه کنید. لازم به ذکر است چنانچه مهارت کافی در لحیمکاری ندارید توصیه میگردد آموزش لحیمکاری به زبان ساده را مطالعه کنید.

در ادامه با هم فیلم آموزش ساخت این مدار را باه ملاحظه خواهیم کرد.