基于电流缓冲保护电路的养殖场饮水槽水位控制系统的制作方法

本发明涉及家禽饲养领域，具体是指一种基于电流缓冲保护电路的养殖场饮水槽水位控制系统。

背景技术：

随着养殖业的不断发展，养殖场的配套实施也在不断的改进，其中在家禽的饮水装置上进行了很好的改进，且采用了能进行自动供水的饮水控制系统，该饮水控制系统主要是通过对水槽内水位的变化进行检测来控制水泵对水槽注水。然而现有的饮水控制系统存在对水槽内的水位控制效果差，导致水槽内的水位过低或者过高，致使水槽内的水过低时家禽不能饮到水槽内的水，而水过高则会渗出水槽，造成水之源的浪费。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有的饮水控制系统存在对水槽内的水位控制效果差的缺陷，提供一种基于电流缓冲保护电路的养殖场饮水槽水位控制系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：基于电流缓冲保护电路的养殖场饮水槽水位控制系统，主要由变压器T，二极管整流器U，三极管VT1，三极管VT2，正极与二极管整流器U的正极输出端相连接、负极与二极管整流器U的负极输出端相连接后接地的极性电容C1，正极与三极管VT1的基极相连接、负极经电阻R1后与三极管VT2的基极相连接的极性电容C2，一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端与三极管VT2的基极相连接的电阻R2，正极经电阻R3后与三极管VT1的集电极相连接、负极经电阻R4后与三极管VT2的集电极相连接的极性电容C3，P极与三极管VT1的集电极相连接、N极与极性电容C3的负极相连接的二极管D1，与三极管VT2的发射极相连接的水位检测控制电路，串接二极管整流器U的正极输出端与水位检测控制电路之间的电流缓冲保护电路，以及分别与水位检测控制电路相连接的电极棒A和电极棒B以及电极棒C组成；所述三极管VT1的集电极与二极管整流器U的负极输出端相连接；所述三极管VT2的集电极与三极管VT1的集电极相连接、其基极与二极管整流器U的正极输出端相连接；所述变压器T的副边电感线圈的同名端与二极管整流器U的其中一个输入端相连接、其副边电感线圈的非同名端与二极管整流器U的另一个输入端相连接；所述变压器T原边电感线圈的同名端和非同名端共同形成控制系统的输入端。

所述电流缓冲保护电路由场效应管MOS，三极管VT8，三极管VT9，三极管VT10，正极经电阻R10后与场效应管MOS的源极相连接、负极与三极管VT8的发射极相连接的极性电容C7，正极经可调电阻R11后与极性电容C7的正极相连接、负极接地的极性电容C8，P极与三极管VT8的集电极相连接、N极与三极管VT9的基极相连接后接地的二极管D5，正极经电阻R12后与三极管VT8的基极相连接、负极与三极管VT10的发射极相连接的极性电容C9，P极与场效应管MOS的漏极相连接、N极与三极管VT10的发射极相连接的二极管D4，一端与三极管VT9的发射极相连接、另一端与三极管VT10的集电极相连接后接地的电阻R13，以及正极经可调电阻R14后与三极管VT10的发射极相连接、负极经电阻R15后与三极管VT10的集电极相连接的极性电容C10组成；所述极性电容C7的正极与二极管整流器U的正极输出端相连接；所述场效应管MOS的栅极分别与三极管VT8的发射极和极性电容C9的正极相连接；三极管VT8的基极与三极管VT9的集电极相连接；所述三极管VT10的基极与三极管VT9的集电极相连接；所述三极管VT10的发射极作为电流缓冲保护电路的输出端并与水位检测控制电路相连接。

所述水位检测控制电路由三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，三极管VT7，继电器K，一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端与三极管VT4的集电极相连接的电阻R5，正极经电阻R6后与三极管VT4的集电极相连接、负极与三极管VT3的基极相连接的极性电容C4，N极与三极管VT4的发射极相连接、P极与三极管VT3的发射极相连接的二极管D2，一端与三极管VT3的发射极相连接、另一端与三极管VT5的集电极相连接的电阻R8，正极经电阻R7后与三极管VT3的基极相连接、负极与三极管VT6的发射极相连接的极性电容C5，正极与三极管VT5的基极相连接、负极与三极管VT7的基极相连接的极性电容C6，一端与三极管VT7的集电极相连接、另一端接地的电阻R9，以及N极与三极管VT3的基极相连接、P极与三极管VT7的发射极相连接的二极管D3组成；所述三极管VT3的基极还与三极管VT10的发射极相连接、其集电极与电极棒B的其中一端相连接；所述三极管VT3的基极还与集电极相连接；所述三极管VT6的发射极与电极棒B的其中一端相连接、其集电极与三极管VT4的基极相连接、其基极与三极管VT5的发射极相连接；所述继电器K并连在二极管D3的N极与P极之间；所述三极管VT4的集电极经电阻R5后与电极棒A的其中一端相连接；所述变压器T的原边电感线圈的同名端经继电器K的常开触点K-1与原边电感线圈的非同名端共同形成控制系统的输出端。

为了确保本发明的实际是有效果，所述三极管VT3～VT7均为NPN型三极管。所述二极管整流器U为4只1N4001二极管组成的整流桥堆。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明可以能通过电极棒A和电极棒B以及电极棒C对水槽内水的不同高度的检测来对水槽内水位的控制，并且本发明还能对输入的直流电压工作中的低次谐波进行消除，使输入的直流电压更稳定，从而提高了本发明对水槽内水位控制的准确性和稳定性，能有效的节约水之源。

(2)本发明能对二极管整流器U输出电流时产生的瞬间高电流进行抑制和调整，使二极管整流器U输出的电流更平稳，并能有效的防止水位检测控制电路的电子元件被高电流损坏，从而有效的确保了本发明对水槽内水位控制的稳定性和可靠性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的电流缓冲保护电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。

实施例

如图1所示，本发明主要由变压器T，二极管整流器U，三极管VT1，三极管VT2，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，极性电容C1，极性电容C2，极性电容C3，二极管D1，电流缓冲保护电路，水位检测控制电路，电极棒A，电极棒B，以及电极棒C组成。

连接时，极性电容C1的正极与二极管整流器U的正极输出端相连接，负极与二极管整流器U的负极输出端相连接后接地。极性电容C2的正极与三极管VT1的基极相连接，负极经电阻R1后与三极管VT2的基极相连接。电阻R2的一端与三极管VT1的发射极相连接，另一端与三极管VT2的基极相连接。极性电容C3的正极经电阻R3后与三极管VT1的集电极相连接，负极经电阻R4后与三极管VT2的集电极相连接。二极管D1的P极与三极管VT1的集电极相连接，N极与极性电容C3的负极相连接。水位检测控制电路与三极管VT2的发射极相连接。电流缓冲保护电路串接二极管整流器U的正极输出端与水位检测控制电路之间。电极棒A和电极棒B以及电极棒C分别与水位检测控制电路相连接。

所述三极管VT1的集电极与二极管整流器U的负极输出端相连接；所述三极管VT2的集电极与三极管VT1的集电极相连接，其基极与二极管整流器U的正极输出端相连接；所述变压器T的副边电感线圈的同名端与二极管整流器U的其中一个输入端相连接，其副边电感线圈的非同名端与二极管整流器U的另一个输入端相连接；所述变压器T原边电感线圈的同名端和非同名端共同形成控制系统的输入端并与220V市电相连接。

其中，变压器T和二极管整流器U以及极性电容C1形成了控制系统的电源电路，输入的220交流电压经变压器T进行降压，降压后的交流电压在二阶二极管整流器U进行整流后将交流电压转换为直流电压，极性电容C1则对二极管整流器U输出端的直流电压进行滤波后生成12V直流电压。同时三极管VT1、三极管VT2、电阻R1～R4、极性电容C2、极性电容C3和极管D1形成了谐波抑制电路，该电路的电阻R3对输入的直流电压进行阻流，极性电容C3则对直流电压进行阻断，即极性电容C3允许直流电压中谐波电流通过，且谐波提高极性电容C3的负极被对地释放，其直流电压则通过电阻R3产生高电压，三极管VT1和三极管VT2则形成了放大电路，放大电路将直流电压进行放大后输出稳定和干净的12V直流电压，该12V直流电压为水位检测控制电路提供工作电压。

为了本发明的实际使用效果，其电源电路的变压器T则优先采用了S7-315/10变压器，二极管整流器U为4只1N4001二极管组成的整流桥堆，极性电容C1为滤波0.1μF/63V极性电容来实现；同时，谐波抑制电路中的三极管VT1和三极管VT2均则为3CG15三极管，电阻R1的阻值为100kΩ，电阻R2和电阻R3的阻值均为1kΩ，电阻R4的阻值为2kΩ；极性电容C2和极性电容C3的容值为4.7μF/25V，二极管D1为1N4011二极管。而本发明的电极棒A和电极棒B以及电极棒C均为S123M4型电极棒，且电极棒A和电极棒B以及电极棒C分别以不同的高度适中在水槽内壁上。

进一步地，所述水位检测控制电路由三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，三极管VT7，继电器K，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻R9，极性电容C4，极性电容C5，极性电容C6，二极管D2，以及二极管D3组成。

连接时，电阻R5的一端与三极管VT2的发射极相连接，另一端与三极管VT4的集电极相连接。极性电容C4的正极经电阻R6后与三极管VT4的集电极相连接，负极与三极管VT3的基极相连接。二极管D2的N极与三极管VT4的发射极相连接，P极与三极管VT3的发射极相连接。电阻R8的一端与三极管VT3的发射极相连接，另一端与三极管VT5的集电极相连接。

同时，极性电容C5的正极经电阻R7后与三极管VT3的基极相连接，负极与三极管VT6的发射极相连接。极性电容C6的正极与三极管VT5的基极相连接，负极与三极管VT7的基极相连接。电阻R9的一端与三极管VT7的集电极相连接，另一端接地。二极管D3的N极与三极管VT3的基极相连接，P极与三极管VT7的发射极相连接。

所述三极管VT3的基极还与三极管VT10的发射极相连接，其集电极与电极棒B的其中一端相连接；所述三极管VT3的基极还与集电极相连接；所述三极管VT6的发射极与电极棒B的其中一端相连接，其集电极与三极管VT4的基极相连接，其基极与三极管VT5的发射极相连接；所述继电器K并连在二极管D3的N极与P极之间；所述三极管VT4的集电极经电阻R5后与电极棒A的其中一端相连接；所述变压器T的原边电感线圈的同名端经继电器K的常开触点K-1与原边电感线圈的非同名端共同形成控制系统的输出端并与水泵相连接。

为了确保水位检测控制电路在实际使用时的效果，所述的三极管VT3～VT7均优先采用了NPN三极管来实现，继电器K则为JCX146F继电器，电阻R5和电阻R6的阻值均为12kΩ，电阻R7的阻值为100kΩ，电阻R8和电阻R9的阻值为20kΩ；极性电容C4的容值为2.2μF/25V，极性电容C5和极性电容C6的容值均为0.47μF/25V，二极管D2和二极管D3均为1N4011二极管。

如图2所示，所述电流缓冲保护电路由场效应管MOS，三极管VT8，三极管VT9，三极管VT10，电阻R10，可调电阻R11，电阻R12，电阻R13，可调电阻R14，电阻R15，极性电容C7，极性电容C8，极性电容C9，极性电容C10，二极管D4，以及二极管D5组成。

连接时，极性电容C7的正极经电阻R10后与场效应管MOS的源极相连接，负极与三极管VT8的发射极相连接。极性电容C8的正极经可调电阻R11后与极性电容C7的正极相连接，负极接地。二极管D5的P极与三极管VT8的集电极相连接，N极与三极管VT9的基极相连接后接地。极性电容C9的正极经电阻R12后与三极管VT8的基极相连接，负极与三极管VT10的发射极相连接。

同时，二极管D4的P极与场效应管MOS的漏极相连接，N极与三极管VT10的发射极相连接。电阻R13的一端与三极管VT9的发射极相连接，另一端与三极管VT10的集电极相连接后接地。极性电容C10的正极经可调电阻R14后与三极管VT10的发射极相连接，负极经电阻R15后与三极管VT10的集电极相连接。

所述极性电容C7的正极与二极管整流器U的正极输出端相连接；所述场效应管MOS的栅极分别与三极管VT8的发射极和极性电容C9的正极相连接；三极管VT8的基极与三极管VT9的集电极相连接；所述三极管VT10的基极与三极管VT9的集电极相连接；所述三极管VT10的发射极作为电流缓冲保护电路的输出端并与水位检测控制电路相连接。

实施时，二极管整流器U的正极输出端输出的电流经极性电容C8和可调电阻R11形成的限流器进行限流并对地释放，同时部分电流加到极性电容C7上，极性电容C7上的电流快速饱和，极性电容C7并释放高电流使三极管VT8导通，二极管D5页导通，三极管VT9的基极得电导通，同时三极管VT10页被导通，这时三极管VT9的发射极和三极管VT10的集电极的电压不再变化，三极管VT10的集电极输出电流，输出的电流经电阻R15后的极性电容C10和可调电阻R14形成的电流调整电路，通过对可调电阻R14的阻值进行调整能输出稳定的电流，从而电流缓冲保护电路能输出稳定的电流。

为了确保电流缓冲保护电路的实施效果，所述的场效应管MOS则优先采用了IRFP264场效应管；三极管VT8和三极管VT9以及三极管VT10均为3DG21三极管；电阻R10的阻值为20kΩ，可调电阻R11的阻值调节范围为10～168kΩ，电阻R12的阻值为10kΩ，电阻R13和电阻R15的阻值均为100kΩ，可调电阻R14的阻值调节范围为1～47kΩ；极性电容C7和极性电容C8的容值均为10μF/50V，极性电容C9的容值为220μF/16V，极性电容C10的容值为30μF/15V；二极管D4为1N4012二极管，二极管D5为1N4006二极管。

工作时，220V交流电压通过变压器T和二极管整流器U以及极性电容C1形成了控制系统的电源电路和谐波抑制电路相结合处理后输出12V直流电压，该12V直流电压则通过电流缓冲保护电路进行对电流输出时所产生的瞬间高电流进行抑制或调整后输出稳定的12V直流电压，该直流电压为水位检测控制电路提供工作电压。水位检测控制电路接通电源后，当水槽内的水位低于低水位电极棒B的触发端时，三极管VT3的发射极输出低电平，三极管VT4和三极管VT62构成的触发器受触发而翻转，使三极管VT5输出高电平，三极管VT7导通，继电器K得电，继电器K的常开触点K-1闭合，水泵M的电动机得电开始转动，水泵开始为水槽内注水。

当水位继续上涨至高水位并与电极棒C的触发端相接触时，电极棒C与电极棒A通过水的阻值相连，使三极管VT6的发射极的电平变为低电平，触发器受触发而翻转，三极管VT5输出低电平，三极管VT7截止，继电器K失电，继电器K的常开触点K-1断开，水泵M的电动机失电而停止转动，水泵M则停止向水槽内注水。

当水槽内的水位再次低于电极棒C的触发端时，三极管VT6的发射极的电平变为高电平，但不能使触发器翻转，电路仍保持原有状态，直至水位降至低于电极棒B的触发端时，电路才重复循环进行上述工作过程，从而保证水水槽内水位在电极棒A的触发端与电极棒C的触发端之间涨落。从而本发明通过电极棒A和电极棒B以及电极棒C对水槽内水的不同高度的检测来对水槽内水位的控制，并且本发明还能对输入的直流电压工作中的低次谐波进行消除，使输入的直流电压更稳定，使本发明对水槽内水位控制更准确性和稳定，能有效的防止水槽内的水过低，以至于家禽不能饮到水槽内的水，同时防止了水槽内的水过高渗出水槽而造成水之源的浪费，从而本发明不仅对水槽内的水位进行了准确的控制，而且还接地的节约了水之源。

如上所述，便可很好的实现本发明。