關鍵字：CD4093,水泵控制電路，Use NAND gate to control water pump

作者：李巖

    只要用幾個NAND門，就可以控制水泵和其它泵，以及保持水箱中的水位。圖1所示電路從一個地下水箱的低水位L1和高水位L2獲得+12v信號。調整兩個水位的間距，以避免水泵的短循環運行。當水位觸到L2最高水位時，水泵開關接通．灌滿上層水箱。當水位降至低于L1低水位時．水泵關機。

    當水箱為空時，傳感器L1與L2和門D都為低電平，因為門B和A的輸出為高。當水位上升，將+12v通過L1短接時，門的輸出保持不變。當水位再升高，+12v通過L2短接時，門A的輸出變為低．使門D達到高電平。這一動作將門B的輸出鎖存為低。門B的輸出低電平拉低了SSR(固態繼電器)，從而啟動水泵。同時，門D的高輸出電平啟動了門控的振蕩器，使壓電蜂鳴器發聲。

    當水位降到低于L2時．泵仍保持運轉．因為門B和D被鎖存。如果水位降至低于傳感器Ll，則門B輸出變為高，使水泵關機。這一動作使D門成為低電平．從而振蕩器停振．關閉壓電蜂鳴器。

    電路使用了HCF4093B施密特觸發器的輸入NAND(與非門)門，對慢速信號作方波整形。輸入電阻R1的值為560kΩ。

    固態繼電器可以用背靠背連接的SCR(可控硅整流器)、隨機導通，以及承受電機負荷的緩沖電路。選擇SSR時．額定電壓應為工作電壓的兩倍，額定電流是電機額定值的5倍～10倍，以承受dV/dt和浪涌電流。此外還應采用小于SSR額定I2t的快恢復保險或半導體保險絲，其中I是電流．t是以秒計算的電流持續時間。對不同額定值的水泵電機要選擇相應的SSR。

本電路的平行傳感器線L1、L2采用兩端剝皮的單股護皮粗規銅線。可以用雙向瓷制接頭連接傳感器線，將其裝在一個盒中．置于水箱的頂部。平行的傳感器線可在水位低于傳感器時，避免線間出現潮濕連接的可能性。電源為懸浮式。

    只需對圖1電路略加修改，組成圖2的電路，就可以完成略微不同的功能。假設你有一個水箱，希望保持某個水位或任何導電液體的液位。傳感器L1與12在箱中的安裝與圖1相同。打開電源，泵就開始向箱中灌注液體。當液位到達L2時，泵關機．直到液位落至L1。當液位低于L1時，泵再次啟動向箱中注液，直到液位到達L2。壓電蜂鳴器會表示泵正在運轉。