В ранее опубликованной статье описывалось практичное устройство, способное сэкономить много средств при незначительных вложениях [1]. Однако в схеме используется сетевое напряжение 120 В и поэтому для многих применений она не очень удобна. В этой статье описывается портативный детектор утечки воды, питающийся от обычной батареи 9 В (Рисунок 1). В режиме обнаружения схема потребляет менее 10 мкА, а емкость щелочной батареи напряжением 9 В превышает 500 мА·ч. Таким образом, одна батарея может прослужить более пяти лет, что эквивалентно сроку ее хранения. Когда напряжение батареи падает ниже 6.5 В, детектор издает звуковой сигнал, указывающий на то, что батарею пора заменить.
 |
|
| Рисунок 1. | Компараторы IC1A и IC1B определяют условия включения звукового сигнала, а генератор на IC1C обеспечивает переключение компаратора IC1D. |
В конструкции используется сверхмаломощный счетверенный компаратор MAX934 со встроенным источником опорного напряжения (ИОН) 1.2 В. Микросхема потребляет порядка 6 мкА. Элементы IC1A, R1 и R2 обеспечивают обнаружение утечки воды. R1 – это датчик воды, который может представлять собой два оголенных медных провода, обернутых в пористый материал (губку). Когда губка сухая, R1 имеет большое сопротивление, поэтому уровень сигнала на выходе компаратора IC1A остается высоким. Как только схема обнаруживает утечку воды, сопротивление R1 уменьшается до менее чем нескольких сотен килоом, в результате чего уровень напряжения на выходе IC1A становится низким. Через диод D1 он поступает на вход IC1B, устанавливая на выходе этого компаратора высокий уровень.
Элементы IC1B, R3 и R4 образуют детектор низкого напряжения. Когда датчик воды сухой и напряжение батареи становится ниже 6.6 В, напряжение на инвертирующем входе IC1B опускается ниже 1.2 В. Поскольку опорное напряжение составляет 1.2 В, уровень напряжения на выходе IC1B изменяется с низкого на высокий. Если же при сухом датчике напряжение батареи выше 6.6 В, выходной уровень IC1B остается низким, вследствие чего на выходе IC1C будет высокий уровень, а на выходе IC1D – низкий.
Влажный датчик или низкое напряжение батареи устанавливают высокий уровень на выходе компаратора IC1B, позволяя запуститься генератору с низким коэффициентом заполнения, состоящему из элементов IC1C, C2, R5, R8 и D3. Период колебаний составляет приблизительно 7 секунд при длительности низкого уровня импульсов порядка 0.3 секунды. Этот низкий уровень дает возможность включиться генератору на элементах IC1D, C3 и R9, работающему на частоте 2.4 кГц. Когда схема обнаруживает утечку воды или низкий заряд батареи, зуммер включается на долю секунды каждые 7 секунд. Таким образом, предупреждающий сигнал может звучать в течение длительного времени, прежде чем заряд батареи станет слишком низким.
Резисторы R6 и R7 увеличивают гистерезис компаратора IC1C, что позволяет использовать конденсатор C2 меньшей емкости. R10 и R11 увеличивают гистерезис компаратора IC1D, чтобы улучшить стабильность звуковой частоты. Все конденсаторы керамические, что обеспечивает низкие токи утечки.
Купить MAX934 на РадиоЛоцман.Цены
