Водяной датчик своими руками

Как своими руками сделать датчик протечки воды для дома

Аварийная ситуация, возникающая в системе холодного или горячего водоснабжения, всегда доставляет много неприятностей не только владельцу квартиры, но и всем соседям, особенно проживающим на нижних этажах. После нарушения герметичности водопровода, растекающаяся из него вода проходит по строительным конструкциям, повреждает обои, натяжные потолки, декоративные покрытия.

Особую опасность она доставляет бытовой электропроводке, нарушая состояние изоляции и создавая непредвиденные токи утечек, которые снижают электрическую безопасность квартиры и дома.

Предотвратить развитие серьёзных последствий протечки воды позволяет система автоматического оповещения жильцов, оперативно срабатывающая при появлении первых признаков влаги. Собрать ее под силу любому домашнему мастеру, умеющему паять простые радиолюбительские устройства.

Для ее создания своими руками рекомендуем выбрать одну из трех схем на:

1. биполярном транзисторе NPN конструкции 2N5551;
2. микросхеме К561ЛА7;
3. микросхеме К561ЛН2.

Как сделать датчик влажности

Он является общим элементом для любой из трех рассматриваемых схем и работает за счет электропроводности воды.

Датчик делают из двух электродов, которые могут располагаться в плоскости горизонта или вертикали относительно друг друга.

Горизонтальная конструкция контактных площадок

В состав входят два сухих электрода, которые могут быть различной конфигурации. Их удобно вырезать из фольгированной стеклопластиковой или гетинаксовой платы, прорезав не ней изолирующие дорожки.

С формой и габаритами датчика влажности можно поэкспериментировать, тщательно подобрать их к конкретным условиям размещения. Если нет под рукой платы, то контактные площадки вырезают из обычной фольги или жести, наклеивая их на плоскую диэлектрическую поверхность.

На один электрод подводится положительный потенциал электроэнергии, а на другой — отрицательный. Они разнесены на одинаковое расстояние, отделены воздушным зазором, обладающим высокими диэлектрическими свойствами.

Когда на электродах появляется влага, то через ее слой начинает проходить электрический ток, который изменяет состояние электронной схемы датчика протечки, вызывая срабатывание световой и звуковой сигнализации.

Вертикальная конструкция контактных площадок

Две полоски фольги размерами примерно 10х40 мм (габариты условны и принципиального значения не имеют) закрепляют параллельными плоскостями на небольшом удалении так, чтобы исключить их самопроизвольное касание при работе.

Подключать датчик влажности к электронной схеме лучше короткими проводами или использовать экран или витую пару.

Совет! Повысить чувствительность самодельного датчика можно простым действием — положить его контактными площадками на кусочек туалетной бумаги или несколько слоев марли, расположенной в месте вероятной протечки воды на полу. За счет гигроскопичных свойств этих материалов даже при небольшой влажности возникает хороший токопроводящий слой.

Датчик протечки воды на транзисторе 2N5551

Это наиболее простая, но вполне надежная схема, которую может собрать даже начинающий радиолюбитель.

Состав деталей

Кроме датчика влажности для работы электрической схемы потребуется:

• биполярный NPN транзистор 2N5551 или один из его аналогов: ВС517, ВС618, ВС 879, 2SD1207, 2SD1853, 2SD2088;
• светодиод VD1;
• элемент питания на 3 вольта, например, плоская литиевая батарейка;
• трехвольтовый пьезоизлучатель;
• соединительные провода.

Все эти детали помещаются в небольшую пластиковую коробочку, служащую корпусом и соединяются пайкой обычным паяльником навесным монтажом.

Принцип работы электрической схемы

Алгоритм срабатывания датчика протечки довольно прост. В сухом положении контактных площадок транзистор VT1 закрыт и через его полупроводниковый переход коллектор-эмиттер ток не проходит.

При появлении воды в датчике влажности между электродами возникает замыкание, положительный потенциал элемента питания поступает на базу транзистора и открывает переход от коллектора к эмиттеру.

Через пьезоизлучатель и параллельно подключенный светодиод начинает протекать ток. Включается звуковой и световой сигнал, оповещающие жильцов о повышенной влажности.

Сборку и работу подобной схемы на базе транзистора BC517 можно посмотреть в коротком видеоролике владельца “Руки из плеч”.

Датчик протечки воды на микросхеме К561ЛА7

Он работает по более сложной, но вполне доступной схеме, обладающей более высокой надежностью и чувствительностью.

Состав деталей

Кроме датчика влажности и микросхемы К561ЛА7 для сборки потребуется:

• биполярный транзистор VT1 серии КТ315Г;
• резисторы на 1 Мом,100 Ом и килооомные: 1,5 К, 10 К, 300 К;
• два полярных конденсатора на 2,2 и 47 микрофарад для работы под напряжением до 16 вольт;
• конденсатор на 200 пикофарад;
• светодиод;
• генератор звуковых волн ЗП-1;
• переключатель SA-1;
• источник питания.

Аналогами К561ЛА7 являются К176ЛА7, 564ЛА7, 164ЛА6, HFF4011BP, HCF4011BE, СD4011A, СD4011.

Схема не критична к уровню питающего напряжения и надежно работает при его пределах от 5 до 15 вольт.

Принцип работы электрической схемы

Когда на сухие контакты датчика влажности поступает напряжение от источника питания, то светодиод не горит, а звуковой генератор не вырабатывает сигналы: транзисторный переход эмиттер-коллектор находится в закрытом состоянии.

При появлении тока через датчик влажности сквозь ключи микросхемы потечет ток на базу транзистора, и он откроется. Загорится светодиод и сработает звуковая сигнализация.

Когда схема питается от сети, а не от автономного источника, то переключатель SA1 лучше перевести в нижнее положение. В этом случае светодиод станет сразу светиться, указывая на готовность датчика протечки к срабатыванию, а погаснет он при открытии транзистора.

Изменением емкости конденсатора С2 регулируют тональность звукового генератора.

Потребление тока электрической схемой составляет:

• примерно 1 мКа в режиме ожидания;
• 25 мА при срабатывании.

Датчик протечки воды на микросхеме К561ЛН2

Он работает по схеме, подобной предыдущей, тоже обладает высокой чувствительностью и надежностью.

Состав деталей

Кроме датчика влажности и микросхемы К561ЛН2 потребуется:

• биполярный транзистор VT1 серии КТ3107Д;
• резисторы на 3 Мом и 30 К три штуки, 430 К — два, 430 К и 57К — по одному;
• полярный конденсатор на 100 микрофарад для работы под напряжением до 16 вольт;
• конденсатор на 0,01 мк — два и 0,1 мк— тоже два;
• генератор звуковых волн ЗП-22;
• источник питания на 6÷9 вольт.

Принцип работы электрической схемы

При сухих контактах датчика влажности транзистор VD1 закрыт, а при появлении на них воды его полупроводниковый переход открывается и происходит запуск звукового генератора, выдающего сигнал тревоги.

Эта схема тоже обладает небольшим потреблением мощности. В режиме ожидания ток нагрузки источника напряжения не превышает 1 мКА, а при срабатывании он составляет порядка 3 мА.

Датчик протечки воды, собранный своими руками по любой из вышеприведенных электрических схем, можно установить в любом проблемном месте, где высока вероятность создания аварийной ситуации в системе водоснабжения под:

• стиральной или посудомоечной машиной;
• раковиной;
• ванной;
• системой питающих трубопроводов водоснабжения.

Его звуковое предупреждение своевременно оповестит жильцов квартиры о начале протечки воды, но не обеспечит ее автоматическое отключение. Выполнять такую функцию предназначены другие устройства, о которых рассказывает владелец видеоролика Remontkv.pro “Как не затопить соседей”.

Сейчас у вас самое благоприятное время для того, чтобы задать вопросы в комментариях и поделиться статьей с друзьями в соц сетях.

Источник

Как сделать датчик протечки воды, даже если вы не электрик

Ничто так не налаживает отношения с соседями, как сухие потолки. И это − суровая правда жизни, потому что в многоквартирных домах протечки случаются не только по вине коммунальных служб, но и по причине забывчивости или неосторожности жильцов. Между прочим, «забугорные» строители такой вопрос решают довольно просто: например, финны делают по периметру ванной комнаты сток, который выходит даже не в канализацию, а в сточную систему снаружи здания. Да, это хлопотно, но зато вы можете повернуть кран на пол и лить воду сколько угодно, не беспокоясь, что ваши соседи снизу придут со счётом за ремонт. Идея простая, но почему-то нашим застройщикам она пока не приходила в голову, так что приходится постоянно быть настороже. Ребёнок устроил в ванной морской бой или прохудился клапан в стиральной машине, прорвало трубу под раковиной – все эти проблемы легко решить, если вовремя среагировать. Только не всегда это получается, ведь не будешь же каждые пять минут заглядывать под ванну. А именно этого времени хватит воде для того, чтобы просочиться сквозь перекрытия и испортить соседу свежий ремонт. Спасёт ситуацию только чуткая сигнализация, которая оповестит вас о протечке немедленно. Сделать её самостоятельно довольно просто, если воспользоваться советами автора YouTube-канала Руки из плеч.

Что нужно купить для датчика протечки воды, даже если вы − не электрик

Вы никогда не имели дела с электрикой? Не беда, здесь вам вполне достаточно знаний школьного курса физики и немного решимости. Если вы когда-нибудь собирали конструктор, у вас получится. Датчик состоит всего лишь из нескольких деталей, которые просто собрать при помощи небольшого паяльника. Ещё из инструментов неплохо было бы иметь под рукой клеевой пистолет.

А теперь о деталях. Вы найдёте их в любом магазине радиоэлектроники, и стоят они копейки.

Итак, смотрим, что вам нужно приобрести для одного датчика.

Кроме перечисленного вам потребуется миниатюрная пищалка с генератором, которая и оповестит вас об угрозе.

Простая схема для сигнализатора протечки

Любой электрический прибор начинается со схемы. Это план ваших действий, который поможет справиться с задачей без ошибок.

ФОТО: YouTube.com Схема сборки сигнализатора протечки, включающая последовательность соединения транзистора, батарейки, резистора и пищалки

Схема понятна даже школьнику, остаётся только соединить все детали и поместить их в подходящий корпус

Сборка сигнализатора протечки на практике

Начать сборку следует с двух деталей: пищалки и крышки для батарейки.

ФОТО: YouTube.com Плюсовой выход крышки для батарейки следует соединить с плюсовым выходом пищалки. Обратите внимание на маркировку на мелких деталях

ФОТО: YouTube.com Минусовой контакт пищалки припаивается к левой ноге транзистора, коллектору. А к правой ноге, эмиттеру, нужно припаять минусовой контакт батарейки

ФОТО: YouTube.com Дальше нужно поместить и припаять резистор между эмиттером и средней ногой резистора

ФОТО: YouTube.com Следующий этап – припаивание проводов. К средней ноге резистора припаивается один из проводков

ФОТО: YouTube.com А второй соединяется с минусовым контактом батарейки лёгкой пайкой

ФОТО: YouTube.com В итоге готовая рабочая схема выглядит вот так. Это миниатюрное соединение, которое легко помещается в крышку от сока. При контакте с водой проводки, которые соприкасаются с влагой, замыкает, и срабатывает пищалка, которая получает энергию от встроенной батарейки

Как и из чего сделать корпус для сигнализатора

Корпус для сигнализатора должен быть таким же миниатюрным. Самый подходящий по размерам вариант – крышка от литровой банки из-под молока или от упаковки с мыльными пузырями.

ФОТО: YouTube.com Чтобы сделать корпус сигнализатора, нужна не только крышка, но и винтовая часть, которую нужно отрезать от флакона

ФОТО: YouTube.com Винтовую часть нужно запаять с одной стороны кусочком пластика. Используйте для этого клеевой пистолет, а для стенки может пригодиться пластиковый блистер. Сделайте в нем отверстия горячей спицей для того, чтобы продеть контактные проводки

ФОТО: YouTube.com Крышкой сигнализатора будет крышка от упаковки. Нужно сделать в ней раскалённой иглой несколько отверстий, чтобы звук сигнализатора был отчётливо слышен

ФОТО: YouTube.com Остаётся только соединить крышку с винтовой частью, вся схема спрячется внутри. Вы получите очень миниатюрный датчик, который можно спрятать под раковиной или ванной

ФОТО: YouTube.com При контакте с водой пищалка сработает и привлечёт ваше внимание. Вы сможете вовремя среагировать и устранить протечку

Несомненным недостатком устройства является тот факт, что сигнализатор поможет только в том случае, если вы находитесь дома. В ваше отсутствие пищалка не поможет. Тут нужны другие средства контроля, которые способны передать сигнал опасности дистанционно. Это будет уже не так дёшево, но не менее эффективно. Система «умный дом» поможет вам контролировать всё, что происходит на вашей территории, даже если вы в отъезде. Вот пример такой системы:

Источник