CN103943014B - 简单的三极管控制自动抽水教学演示装置 - Google Patents

Abstract

本专利涉及一种利用晶体三极管控制自动抽水装置。其包括电子控制电路、水箱、水塔、探头、电机、支架、底座。所述电子控制电路一端连接水塔，另一端依次连接电机和水箱，所述水塔上设有三个探头，一个为接地探头A，一个为下限探头B，一个为上限探头C，其中上限探头C连接晶体三极管B1,下限探头B与D1的负极相连，控制电路中设有3只三极管，所述3只晶体三极管分别为Ｑ1、Ｑ2和Ｑ3，其中上限探头C连接Ｑ1的基极，下限头B连接二极管D1负极；三极管Q3连接抽水电机，电机通过水管与水箱、水塔连接。本专利由3只三极管、2只二极管、4只电阻、2只电容器组成自动控制抽水演示装置，结构简单、性能稳定、演示直观、教学实用性强。

Description

简单的三极管控制自动抽水教学演示装置

技术领域

本发明涉及一种供水装置，特别涉及一种利用简单的晶体三极管自动控制抽水演示装置。

背景技术

晶体三极管是一种控制元件，晶体三极管的作用非常的大，可以说没有晶体三极管的发明就没有现代信息社会的如此多样化。在普通中学高中通用技术课和物理课堂教学中，讲解电子元件晶体三极管的基础知识时，由于缺乏演示仪器，学生不易理解。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在突出一种利用晶体三极管开关特性作用实现的教学演示装置。

本发明优化电子电路，利用最少的元件制作自动抽水教学演示装置，由于元件少只有3只晶体三极管，再加上其它元件共11只，电路简单清晰。

本发明所述的简单晶体的三极管控制抽水教学演示装置，其包括电子控制电路、水箱、水塔、探头、电机，所述电子控制电路一端连接水塔，另一端依次连接电机和水箱，所述水塔上设有三个探头，一个为接地探头A，一个为下限探头B，一个为上限探头C。

优选地，本发明所述简单的晶体三极管控制抽水教学演示装置,其中上限探头C连接晶体三极管Q1,下限探头B与 D1的负极相连。

】优选地，本发明所述简单的晶体三极管控制抽水教学演示装置,所述所述三只晶体三极管Q1为C9013三极管，Q2为C9012三极管，Q3为C3807三极管。

优选地，本发明所述简单的晶体三极管控制抽水教学演示装置,所述的三极管Ｑ3连接抽水电机，有连接三极管Q2。

优选地，本发明所述简单的晶体三极管控制抽水教学演示装置,二只二极管分别为D1是1/2W3.1V稳压二极管和D2是1N4001普通二极管，四只碳膜电阻为R1、R2、R3、R4，二只电容器为C1、C2。

较优选地，所述电机为12V电泵。

较优选地，所述抽水电机上连接有一电源装置，该供电装置的输出电压为八节一号干电池串联或12V稳压工作电源。

本发明所述的简单的晶体三极管控制抽水教学演示装置，通过供水控制电路将水塔和水箱连接在一起，当水塔上的探头检测到待加水或停止加水的信号时，由供水电子控制电路控制水箱向水塔加水或停止加水。

附图说明

图1是本发明的连接结构示意图。

图中1-底座；2-水箱；3-电机；4-电子控制电路；5-支架；6-水箱；7-探头。

图2是本发明的电子控制电路连接图。

具体实施方式

选用40X20X2cm的压制木板做底座，用有机玻璃做地面水箱和水塔，奥力电泵12V做抽水电机，选用镀锌的细金属做探头，控制电路晶体三极管Q1、Q2、Q3分别选用C9013、C9012、C3807型、二极管D1、D2分别选用1/2W3.1V稳压二极管和1N4001普通二极管，电阻R1、R2、R3、R4分别选用碳膜1/4W的200KΩ、6.8KΩ、2KΩ、33 KΩ，电容器C1、C2选用0.1μF/100V的固定电容，把控制器的元件用导线焊接在万能线路板上，把它们分别固定在底座上，用细钢筋做支架把水塔固定在支架上让它高于水箱。在水塔固定好三根探头把它们的连线接入线路板的对应位置。用软胶管接通水箱到水泵进水口、水泵出水口到水塔顶部入容器内。

使用时先向水箱倒入容积的五分之四水，接通12V工作电源，此时水塔无水探头Ｂ端通过Ｒ４处于高阻值，连接的二极管D1的负极电压大于4.5Ｖ，稳压二极管击穿导通，晶体三极管Q3基极通过电阻R3连接D1的正极得到大于1V的工作电压，其集电极和发射极开关闭合（导通状态），Q3三极管集电极处于低点位水泵抽水。

在此同时Q2三极管的基极通过R1接入低电位导通，使三极管Q2的发射机高电位又通过连接电阻R2把高电位加到稳压二极管D1的负极端，当水塔水位高于探头B时由于晶体三极管Q２的集电极和发射极开关闭合（导通状态，自锁功能），连接的二极管D1负极电压仍然大于4.5Ｖ，稳压二极管击穿导通，Q3三极管的基极仍然处于大于1V的高电位，开关导通水泵继续抽水。

水塔水位继续上升和探头C接触时，晶体三极管Q1基极连接的探头C通过水导电和探头B连接得到大于1V高电位，使Ｑ１集电极和发射机开关导通，使稳压二极管D1的负极电压低于3V电压，稳压二极管不导通，晶体三极管Q3基极无正电压处于截止状态，开关关闭电机无负极电压停止抽水。

当水箱用水低于上限探头C时，二极管D1连接的探头B通过水（导电）连接探头B地端使D1的负极电压低于3V，Q3三极管继续处于截止状态，电机停止抽水，水箱水位继续下降低于探头Ｂ时，电源12V电压通过R4使二极管D1负极大于4.5V，三极管Ｑ3又导通电机得到负极电压进行抽水，这样反复进行达到自动控制抽水的目的。

电路中D2起到消除电机线圈的反峰电压，保护三极管Ｑ3作用，电容器C1C2起到消除误动，使电路工作稳定作用。

Claims (4)

1.简单的三极管控制自动抽水教学演示装置，包括底座（1）、水箱（2）、抽水电机（3）和供水电子控制电路（4），支架（5）、水塔（6）、探头（7），所述供水电子控制电路（4）一端连接水塔（1），另一端依次连接抽水电机（3）和水箱（2），其特征在于：所述水塔（1）上设有探头A、探头B、探头C，所述探头A、探头B、探头C分别电连接在供水电子控制电路（4）上，所述供水电子控制电路（4）中设有三只晶体三极管，所述三只晶体三极管分别为晶体三极管Q1、晶体三极管Q2和晶体三极管Q3，还设稳压二极管D1，其中稳压二极管D1正极依次连接晶体三极管Q3、抽水电机（3）和水箱（2）；所述晶体三极管Q3又连接晶体三极管Q2；所述探头A与供水电子控制电路地端即电源的负极连接；

所述供水电子控制电路设有2只二极管D1D2、4只电阻R1R2R3R4、2只电容器C1C2；

所述D1为1/2W3.1V稳压二极管、D2为1N4001二极管，4只电阻为碳膜电阻，2只电容为瓷片电容；

所述抽水电机（3）为12V电泵。

2.如权利要求1所述简单的三极管控制自动抽水教学演示装置，其特征在于：所述探头有三个，一个为接地端探头A，一个为下限探头B，一个为上限探头C，其中上限探头C连接晶体三极管Q1，下限探头C与稳压二极管D1负极相连。

3.如权利要求1所述简单的三极管控制自动抽水教学演示装置，其特征在于：所述抽水电机上连接有一电源装置，该电源装置的输出电压为八节一号干电池串联或12V稳压工作电源。

4.如权利要求1所述简单的三极管控制自动抽水教学演示装置，其特征在于：所述晶体三极管Q1为C9013三极管，Q2为C9012三极管，Q3为C3807三极管。