Современная электроника №5/2026

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 53 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 5 / 2026 Если необходима индикация уровня воды в металлической ёмкости, мож­ но использовать датчик из металло­ пластиковой трубы, применяемой в системах водоснабжения [4], при этом необходимо уточнить сопротивление резисторов R7 и R8. На основе данного измерителя мож­ но изготовить автомат, выключаю­ щий насос при наполнении бочки и включающий его, когда уровень воды опустится ниже определённой отмет­ ки. Возможный вариант схемы такой доработки измерителя приведён на рис. 8, для неё желательно использо­ вать напряжение питания измерите­ ля 12 В. Возможность сохранения для питания напряжения 5 В будет рассмо­ трена далее. Логическим элементом, определяю­ щим необходимость включения или выключения насоса, является свое­ образный триггер на мажоритарном клапане DD1. Этот триггер работа­ ет следующим образом. Если на двух нижних (по схеме) входах мажори­ тарного клапана высокий логиче­ ский уровень, на выходе также лог. 1, если на этих входах низкий уровень, на выходе также лог. 0. Если на этих входах разные уровни, триггер хранит своё предыдущее состояние. При включении любого светодио­ да индикатора HL1 на соответству­ ющем выходе микросхемы DА2 или DА3 напряжение на 1,7–2,5 В ниже напряжения питания, что определя­ ется падением напряжения на свето­ диодах разных цветов. Для выключе­ ния светодиода соответствующий ему ключ микросхемы DА2 или DА3 закры­ вается, и его выходной ток становит­ ся близким к току утечки закрыто­ го транзистора. Можно считать, что цепи между выходами микросхем DА2 и DА3 и светодиодами в этом слу­ чае переходят в состояние обрыва и напряжение на них не определено. Если измерить вольтметром напря­ жение между выходом микросхемы DА2 или DА3 и общим проводом, оно будет близко к 3,5 В, оно будет равно нулю, если вольтметр подключить параллельно выключенному светоди­ оду. Ни то, ни другое состояние выхо­ дов микросхем DА2 и DА3 при управ­ лении светодиодами не соответствует логическим уровням КМОП. Для приведения уровней в этих цепях к нормальным для микросхем КМОП установлены резисторы R20– R23. Резисторы R22 и R23 включе­ ны в разрыв цепей от выходов DА2 и DА3 к светодиодам индикатора HL1, а R20 и R21 шунтируют эти светоди­ оды. В результате для выключенных светодиодов напряжение на них рав­ но нулю и на входах микросхемы DD1 высокие логические уровни. Выходные каскады микросхем LM3914N1, управляющие светодиода­ ми, построены по схеме генераторов тока. Они нагружены на светодиоды, и напряжение на выходах микросхем при включении светодиодов, как ука­ зано выше, на 1,7–2,5 В ниже напря­ жения питания. Резисторы R22 и R23, включённые в разрыв цепей от выхо­ дов DА2 и DА3 к светодиодам, перево­ дят выходные транзисторы микро­ схем DА2 и DА3 в режим насыщения, и сигналы на этих выходах становят­ ся близкими к нулю, что обеспечивает нормальную работу микросхемы DD1. При индикации в режиме столби­ ка и при пустой бочке все светоди­ Рис. 5. Внешний вид платы Рис. 6. Общий вид измерителя Рис. 7. Осциллограммы работы измерителя