In einem Wasserbehälter soll der Inhalt mit zwei Niveauschaltern überwacht werden. Fällt der Wasserstand
unter das Niveau, das von dem unteren Schalter markiert wird, soll eine Wasserpumpe eingeschaltet werden und den Behälter
mit frischem Wasser nachfüllen. Das Nachpumpen soll so lange anhalten, bis das Niveau, das von dem zweiten Schalter markiert
wird, erreicht wurde. Bei den Niveauschaltern handelt es sich um Schwimmerschalter, die im Wasser fest montiert werden
können. So kann man problemlos die gewünschten Min- und Maxniveaus einstellen. Die beiden Schalter steuern ein Relais,
mit dem die Wasserpumpe eingeschaltet wird. Das Relais verfügt über einen Schaltkontakt.
Relais
Relais. In der Schaltung muss der einzige Kontakt des Relais gleich mit zwei Aufgaben fertig werden.
Seine erste Aufgabe ist die Selbsthaltung. Darüber hinaus schaltet er die Wasserpumpe ein
bzw. aus.
Der Schwimmerschalter (Niveauschalter, Wasserstandssensor) ZP4510 wiegt ca. 30g. Die Kontaktbelastung liegt
bei 10W. Die maximale Schaltspannung beträgt 220 V (AC/DC). Der maximale Schaltstrom liegt bei 1,5 A. Der Schalter ist
für feste Montage vorgesehen.
Schwimmerschalter ZP4510 Abmessungen (mm)
Je nach Montageart des Schalters steht ein Schließer- oder Öffner-Kontakt zur Verfügung.
Der Schaltplan
Schaltplan
Die zwei Niveauschalter werden so im Behälter montiert, dass ihre Kontakte im nicht betätigten Zustand
als Öffner definiert werden können. Der untere Schalter (S1, Minimum) wird vor der Spule des Relais K1 angeschlossen.
Der obere Schalter (S2, Maximum) wird in Reihe hinter der Relaisspule angeschlossen. Wenn der Wasserspiegel im Behälter
unter Minimum fällt, sind die Kontakte der beiden Schalter geschlossen und das Relais zieht an. Sein Kontakt K1(11-14)
wird folglich geschlossen und die Pumpe P1 läuft an. Gleichzeitig wird die Spule des Relais zusätzlich über den Kontakt
K1(11-14) mit der Versorgungsspannung verbunden (Selbsthaltung). Der Wasserspiegel steigt an und passiert den unteren
Niveauschalter S1. Der Kontakt des Schalters S1 geht auf. Das Relais bleibt trotzdem eingeschaltet, da die Spule über
den Kontakt K1(11-14) immer noch mit Spannung versorgt wird. Der Wasserspiegel steigt weiter an und passiert anschließend
den oberen Schalter S2. Sein Kontakt öffnet. Diesmal wird der bis dato geschlossene Stromkreis der Relaisspule
unterbrochen und das Relais fällt ab. Der Kontakt K1(11-14) geht auf und die Pumpe wird abgeschaltet. Der Vorgang
wiederholt sich, wenn der Wasserspiegel wieder unter das von dem Niveauschalter S1 bestimmtes Minimum fällt.
Eine besondere Rolle in der Schaltung fällt der Diode D1 zu. Sie blockiert den Stromfluss über den Schalter S1 zu
der Pumpe P1. Das ist wichtig. Hätte die Pumpe eine größere Leistung, würde der große Laststrom den Kontakt des
Niveauschalters zerstören. Dank Anwendung der Sperrdiode kann mit der Schaltung auch eine größere Last geschaltet
werden.
Die Diode D2 ist eine Freilaufdiode. Die Leuchtdiode LED1 ist parallel mit der Pumpe verschaltet und zeigt an,
wann die Pumpe am Arbeiten ist.
Versuchsanordnung
Versuchsanordnung. Ein Loch in der gekürzten Kunststoffflasche sorgt für ständigen
Wasserabfluss.
Die Niveauschalter werden so montiert, dass ihre Kontakte als Öffner fungieren.
Testschaltung
Ohne die „Vor Ort“-Geräte besteht die Testschaltung praktisch nur aus dem Relais K1. Tja, es muss nicht
immer kompliziert sein.
