背景介紹：

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)張，人民生活水平的不斷提高，給環(huán)境帶來了很大的影響。近年來，世界上多個(gè)國家出現(xiàn)缺水，水污染嚴(yán)重等問題。當(dāng)中，水污染尤為嚴(yán)重，不管是在城市還是農(nóng)村都普遍存在水質(zhì)方面的問題。水污染嚴(yán)重，是有很多因素-起導(dǎo)致，比如人們垃圾把垃圾扔到河流中，有的工廠直接將工業(yè)廢水排放到河流中，還有就是排污不及時(shí)等，日積月累，污水處理已經(jīng)成為了一個(gè)比較嚴(yán)重棘手的問題。本次課題設(shè)計(jì)的題目為用霍爾開關(guān)電路設(shè)計(jì)的污水液位控制器，將運(yùn)用霍爾型芯片設(shè)計(jì)出一一種智能，穩(wěn)定，可靠，方便的一-種用于污水排泄的液位控制器。

霍爾元件介紹：

HX251采用斬波穩(wěn)定技術(shù)，霍爾開關(guān)可以被看作是一個(gè)類似于惠斯通電橋.電阻組合電路，大部分的偏移電壓是由于不匹配的電阻產(chǎn)生的. HX251采用穩(wěn)定的斬波電路，高頻率的使用內(nèi)部時(shí)鐘來減少由于溫度和物理的偏見或脈沖電壓引起的應(yīng)力。外加磁場時(shí)，通過改變方向，通過霍爾電流平面可以消除其他--些影響因素。這個(gè)信號將被捕獲和采樣保持電路使用低偏移雙極電路為進(jìn)一步的信號處理。工藝生產(chǎn)裝置具有霍爾極穩(wěn)定的輸出電壓，而不受溫度和身體的壓力。因此，相對高的采樣頻率的使用可以提高信號的處理能力。HX251 的工作：當(dāng)磁場強(qiáng)度大于工作點(diǎn)Bops (或小于 Bopn )時(shí)，HX251輸出為低電平(輸出開啟);輸出開啟后，輸出電流下降至1mA，輸出電壓表示為Vout(on)。當(dāng)磁場強(qiáng)度小于釋放點(diǎn)Brps (或大于Brpn)時(shí)，HX251 輸出為高電平(輸出關(guān)閉)。磁場工作點(diǎn)和釋放點(diǎn)確定了器件的磁滯區(qū)間(Bhys),即使在有機(jī)械振動和電噪聲的情況下，也能轉(zhuǎn)換輸出。重要的是HX251具有全極性的傳感技術(shù)，無論是南極還是北極靠近，都能使其工作，設(shè)計(jì)中的浮球在污水中難以保持以固定磁極靠近傳感芯片，因此此次設(shè)計(jì)采用HX251全極霍爾元件是最理想的。根據(jù)電路實(shí)行課題接線，其中主要的邏輯關(guān)系，各個(gè)器件運(yùn)行先后順序，需要了解清楚。重點(diǎn)在于電路的接線，要合理安排電路版面， 達(dá)到美觀，簡潔安全工作的要求。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)繪圖：

如下圖： 1- 2:HX251, 3:隔水密封塑料管， 4:磁性浮球 5:細(xì)尼龍繩6:防雜簍在立體的水中這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：(1) 中的大雜物進(jìn)入竹簍中，從而保證了磁性浮球的活動靈活(2) 此方法操作簡單，不復(fù)雜(3) 整個(gè)外置電路無電，安全度高(4) 設(shè)計(jì)花費(fèi)低

電路的工作原理：

電路分成2部分，一是霍爾傳感電路，二是工作電路。由.上文可知HX251屬于全極霍爾開關(guān)傳感裝置。電路工作時(shí)，分為三種階段。

第一階段：當(dāng)磁性浮球處于上下HX251中間時(shí)，2個(gè)HX251都輸出高電平，使得各自控制的J1、J2都處于工作狀態(tài)，它們觸點(diǎn)都處于斷開狀態(tài)，水泵不工作。#p#分頁標(biāo)題#e#

第二階段：當(dāng)液位上升使水中磁性浮球靠近上方的HX251,使得磁場強(qiáng)度大于其工作點(diǎn)Bops，HX251輸出低電平，使得J1繼電器停止工作，J1恢復(fù)常閉狀態(tài)，工作電路開始工作水泵或者燈泡開始運(yùn)作(實(shí)驗(yàn)中采用的燈泡代替水泵)。

第三階段：水泵運(yùn)行一段時(shí)間使得污水液位下降，磁性浮球開始下降，此時(shí)由于L1下方繼電器JJ的自鎖功能水泵仍是處于工作狀態(tài)，排水使得磁性浮球下降靠近下方HX251時(shí)，同上使得J2繼電器停止工作，J2 恢復(fù)到常閉狀態(tài)，使得L1下方的繼電器JJ解除自鎖，處于斷開狀態(tài)。此時(shí)，水泵不再運(yùn)作。上述3個(gè)階段為排污的整個(gè)過程。當(dāng)污水液位隨著時(shí)間上升到達(dá)上方HX251時(shí)，會繼續(xù)循環(huán)上述排污的整個(gè)工作流程，這就是設(shè)計(jì)電路的整個(gè)工作原理及其流程。