在許多工業(yè)生產(chǎn)和日常生活場(chǎng)景中，對(duì)液位進(jìn)行自動(dòng)控制是非常重要的。液位自動(dòng)控制器能夠根據(jù)液位的變化自動(dòng)控制加液泵的工作，實(shí)現(xiàn)液位的穩(wěn)定控制。下面我們將詳細(xì)介紹一種液位自動(dòng)控制器電路圖四及其工作原理。

電路組成

該液位自動(dòng)控制器電路主要由電源電路、液位檢測(cè)控制指示電路、起動(dòng)控制電路三部分組成，其電路圖如下所示。

1. 電源電路：由電源變壓器 T、整流橋堆 UR 和濾波電容器 C 組成。交流 220V 電壓經(jīng) T 降壓、UR 整流和 C 濾波后，為液位檢測(cè)控制 / 顯示電路提供 12V 直流電壓，為整個(gè)電路的穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠的電源保障。
2. 液位檢測(cè)控制指示電路：由液位檢測(cè)電極 a～c、六非門(mén)集成電路 IC（D1～D6）、電阻器 R1、R2、繼電器 K、變色發(fā)光二極管 VL 和二極管 VD 組成。液位檢測(cè)電極是整個(gè)電路的關(guān)鍵部分，通過(guò)檢測(cè)液位的高低變化，將液位信息轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的控制。
3. 起動(dòng)控制電路：由刀開(kāi)關(guān) Q、熔斷器 FU1～FU3、電源開(kāi)關(guān) S1、手動(dòng) / 自動(dòng)控制開(kāi)關(guān) S2、停止按鈕 S3、起動(dòng)按鈕 S4、交流接觸器 KM 和熱繼電器 KR 組成。該電路為加液泵電動(dòng)機(jī) M 的起動(dòng)和停止提供了控制手段，同時(shí)具備一定的保護(hù)功能。

工作原理

電極 a 為公共電極（接地電極），電極 b 為低液位電極，電極 c 為高液位電極。具體工作過(guò)程如下：

• 液位高于低液位電極 b 時(shí)：在儲(chǔ)液池內(nèi)液位高于電極 b 時(shí)，D6 因輸入端為低電平而輸出高電平，D5 輸出低電平，變色發(fā)光二極管 VL 發(fā)出綠色光（其內(nèi)部的綠色發(fā)光二極管點(diǎn)亮），這表明當(dāng)前液位處于正常范圍。此時(shí)，D1～D4 均輸出高電平，繼電器 K 不吸合，其常閉觸頭 K0 接通，常開(kāi)觸頭 K1 斷開(kāi)，交流接觸器 KM 不吸合，加液泵電動(dòng)機(jī) M 不工作，系統(tǒng)處于等待狀態(tài)。
• 液位降至低液位電極 b 以下時(shí)：當(dāng)儲(chǔ)液池內(nèi)液位降至電極 b 以下時(shí)，D6 輸出低電平，D5 輸出高電平，D1～D4 均輸出低電平，VL 發(fā)出紅色光（其內(nèi)部的紅色發(fā)光二極管點(diǎn)亮），這是液位過(guò)低的警示信號(hào)。同時(shí)，繼電器 K 通電吸合，其常閉觸頭斷開(kāi)，常開(kāi)觸頭接通，交流接觸器 KM 吸合，其常開(kāi)觸頭接通，使加液泵電動(dòng)機(jī) M 通電工作，加液泵開(kāi)始向儲(chǔ)液池中加液，以提高液位。
• 液位上升至高液位電極 c 時(shí)：當(dāng)儲(chǔ)液池內(nèi)液位上升至電極 c 時(shí)，D6 和 D1～D4 又輸出高電平，繼電器 K 和交流接觸器 KM 釋放，加液泵電動(dòng)機(jī) M 停止工作，加液過(guò)程結(jié)束。當(dāng)液位降至電極 c 以下時(shí)，由于 K2 觸頭接通，D6 仍輸出高電平，M 仍不工作，只有在液位再次降至電極 b 以下時(shí)，M 才能通電工作，如此周而復(fù)始，使儲(chǔ)液池內(nèi)液位維持在電極 b 與電極 c 之間。

手動(dòng)控制與保護(hù)功能

• 手動(dòng)控制：需要手動(dòng)控制時(shí)，將手動(dòng) / 自動(dòng)控制開(kāi)關(guān) S2 置于 “手動(dòng)” 位置，按一下起動(dòng)按鈕 S4，就能使加液泵電動(dòng)機(jī) M 連續(xù)工作。需要停止供液時(shí)，按一下停止按鈕 S3 即可。這種手動(dòng)控制方式為特殊情況下的操作提供了便利。
• 保護(hù)功能：若加液泵電動(dòng)機(jī) M 因某種原因而出現(xiàn)過(guò)流時(shí)，熱繼電器 KR 將立即動(dòng)作，其常閉觸頭斷開(kāi)，使交流接觸器 KM 釋放，將加液泵電動(dòng)機(jī) M 的工作電源切斷，從而保護(hù)電動(dòng)機(jī)不受損壞，提高了系統(tǒng)的可靠性。

元器件選擇

在設(shè)計(jì)和制作該液位自動(dòng)控制器電路時(shí)，需要合理選擇元器件，以確保電路的性能和穩(wěn)定性。具體元器件選擇如下：

• 電阻器：R1 和 R2 選用 1/4W 碳膜電阻器或金屬膜電阻器，以保證電阻值的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
• 電容器：C 選用耐壓值為 25V 的鋁電解電容器，滿(mǎn)足濾波要求。
• 變色發(fā)光二極管：VL 選用 2EF302 型變色發(fā)光二極管，能夠清晰地指示液位狀態(tài)。
• 六非門(mén)集成電路：IC 選用 CD4069 或 C033、CH4069、CC4069 型六非門(mén)集成電路，提供可靠的邏輯控制功能。
• 繼電器：K 選用 JRX - 13F22 型 12V 直流繼電器，具有合適的吸合和釋放特性。
• 電源變壓器：T 選用 3W、二次電壓為 12V 的電源變壓器，為電路提供穩(wěn)定的直流電源。
• 控制開(kāi)關(guān)：S1 和 S2 均選用觸頭電流負(fù)荷大于 5A 的控制開(kāi)關(guān)，確保能夠承受電路的電流。
• 其他元件：刀開(kāi)關(guān) Q、熔斷器 FU、交流接觸器 KM、熱繼電器 KR 和按鈕 S3、S4 可根據(jù)加液泵電動(dòng)機(jī)的功率來(lái)選擇。電極 a～c 可使用不銹鋼管（或鋼絲）、鋁合金管或銅管等制作，以保證良好的導(dǎo)電性和耐腐蝕性。