バッテリー液面チェッカー 液大丈夫君回路図 回路説明書Ｖｅｒ2

以下の改造は、全て自己責任の上で行なって下さい。

この回路図は、ＡＫ−ＭＬのメーリングリストメンバーに対して
領布された物のオリジナル回路です。
自作可能なレベルの部品点数及びローコストに押さえてあります。

これを考えるに当って軽い動機はあるんです。

バッテリーは、重い　液の状態を調べるのに
降ろさないと見れない。

中腰で重い物を持つとギックリ腰になる。
（苦しいですよ。トイレにも行けなくなる。経験者談）
腰に負担を掛けるバッテリー降ろしたくない。
でもメンテナンスはしたい

さてどうしよう？

ここで登場したのがバッテリー液面チェッカー
「液大丈夫君」です。

まず回路図を見て下さい。

液大丈夫君の回路図Ｖｅｒ.３

この回路図は最終稿のＶｅｒ３を一部手直ししています。
厳密には、Ｖｅｒ.3.0ａに当たる物です。

製作レベルは、初心者向けでユニバーサル基板で
作れるレベルになっています。
そう考えて設計したつもりです。
ちょっと？多分に趣味に走った部分も
ありますが、その点はご愛嬌で許してね。

回路自体の調整箇所はありません。

ＬＥＤドライブ電流は、ＴＣ4011の定格以内で
設計されていますので少し暗いです。

チョッとだけ注意書きと動作説明を記載しますので
作る前に読んで下さい。

読まなくたって回路図を見れば判るわいの方は
回路図を破り捨ててご自分で考えて下さい。
生成物には、それなりのアーティクチャーがあります。
間違った使用方法をしない為にもお読み下さい。



電源に付いて
要注意！

電源は００６Ｐを１個で９Ｖです。
選定理由には、性格が好い加減なのでないだろうと
思っていません？
実はフカーイ理由は、あるんです。

・電圧の割には小さい
・ 手に入り易い
これは当たり前

・接続がスナップ式なので簡単に外れない
少し重要性あり

・簡単に電源のアイソレートが出来る。
当たり前ですが後記する理由では結構重要

・電池の内部抵抗が高いし、容量は少ない
ショートした時に電池が直ぐ無くなれば被害は少ないですし
内部抵抗が高いとショート時の電流も小さく済みます。


逆に電気をかじった事がある人は、
４０００シリーズは１２Ｖでも使用出来るから
車のバッテリーに繋いで使いたいと考えます。
でもこれは、しっかり誤作動します。
あと泡ブクブクも発生します。
（良い子はやらないように　でも面白いんだけどもね。）

基準点をマイナス電極にして計ると
セルの電解液自体が電圧を持っています。
（そう見える）
それもセル毎に違う値が出て来ます。

この回路は電解液の液面の高さ計測を
ロジックＩＣ１個で済ませて無調整簡易化していますので
セル単位で変わる電圧を補正する手段が
この回路には有りません。
また、電極間を流れる電流を極力小さくする事を
主眼にしています。
マイクロアンペアオーダーしか流れません。

ＯＰアンプ等で現在セル電圧を計測して作れば
作れない事はないのですが回路が複雑になります。
また、電極間に流れる電流値を小さくすると
外来ノイズ等の影響で誤作動します。
ミリアンペアオーダーに近い電流は必要になる。

でも書こうと思えば書けますが、そこまでする
必要性がないのと部品点数を減らして
その上無調整で作れる事が始めの目的でしたので
この部分はあっさりと考えない事にしました。
アイソレーション回路を作ればいとも簡単に作れます。
でも、コストは、しっかり掛かります。
そこまで凝る必要もないので・・・

この為、この回路を使う限りはバッテリーに対して
アイソレートされた電源が必要になります。

バッテリーの１２Ｖからどうしても使いたい方は
ＤＣ／ＤＣの１次２次が絶縁された
アイソレーションタイプのＤＣ／ＤＣを入れて下さい。
また、電源ヒューズは勿論、
電極には保護ヒューズも忘れすに入れて下さい。

はっきり言って私は面倒



使用部品

ＩＣはＴＣ４０１１
LED１黄色
LED２　緑
LED３　赤
LED４　赤
１/４Ｗ　１００ｋの抵抗４本
１/４Ｗ　3.6ｋの抵抗４本
25Ｖ　０．１μＦ　積層セラミック　１個

計　１４個の電子部品で作成できます。



電極の材質

バッテリー液は、強酸性水溶液の硫酸です。
ですから大変腐食性が高いです。

電極の材質は、カーボン棒を使用して下さい。
念の為に電気抵抗を調べて１０Ω〜１００Ω前後であることを確認をお願いします。
また、水滴等途中に付きますと誤作動しますのでヒシチューブ等で絶縁して下さい。

この炭素棒に到った経緯は、幼少の頃小学校の理科の実験で
水溶液の電気分解するときにマンガン電池の電極の炭素棒を
使った事を思い出したからです。
硫酸液は、殆どの金属を気持良く溶かします。
この辺がカーボン棒に到った経緯です。

どうしてもステンレス棒など金属でやりたい方は次をお読み下さい。

ステンレスでも大丈夫かと思いますが純度の高い物でないと腐食します。
単体でバッテリー液に入れた浸けた時に泡がつくものは駄目です。
（腐食している）

他の金属でも同様で入れると綺麗になるものや
変色するもの泡ブクブクになる物は使わないで下さい。


電極の長さ

電極は４本使用します。
長さは使用するバッテリーに現物合わせでお願いします。

下記の表の位置になるように位置合わせをして下さい。

電極	電極のの長さ、下の位置	役目
Ａ	Ｌｏｗ以下ｏｒＬｏｗ	コモン
Ｂ	Ｌｏｗより少し上ｏｒＬｏｗ	液面検知
Ｃ	Ｈｉより少し下
Ｄ	Ｈｉ位

Ａ，Ｂは同じ位置でも構いません。
Ｃは、Ｌｏｗ−Ｈｉの間でこの位置まで最低入れたいと
考えている位置
Ｄは、入れすぎ防止ですのでＣより上でＨｉより下



動作

本当はあるかないかのチェックだけだとゲート1個で済みます。
でも4個もＮＡＮＤゲートがありますから
残り3個を遊ばせておくのも面白くないので
趣味的に遊んでしまいました。
遊び心がないとつまりませんからね。
最終的にはこんな感じに動作するようにしました。
これ私の趣味です。

序にＬＥＤは状態表示とアラーム表示の２種類を作りました。
勿論アラーム表示は危険の時に点灯です。

●　点灯
○　消灯

ＬＥＤ				液面状況
状態表示			アラーム表示
ＬＥＤ１	ＬＥＤ２	ＬＥＤ３	ＬＥＤ４
○	○	○	●	液不足（危険）
●	○	○	○	液ＯＫ　不足気味
●	●	○	○	液ＯＫ
○	○	●	●	液入れ過ぎ

簡単な動作説明

この手の回路は、一般にトランジスタを使用したＳＷ回路で構成します。
しかし今回はＣＭＯＳロジックＩＣを使用しました。

理由は
ＯＮ−ＯＦＦのスレッシュホールド電圧が電源の１／２である。
ＯＮ入力電流がＣＭＯＳであるので微量であるので
副次的電気分解が少ない。（水素の発生が抑えられる。）
７４シリーズに比べて40シリ−ズは電源が広範囲
消費電流が小さい
など

動作説明をする前に前提として

電極は、４本使用します。
電極Ａは、電極Ｂ−Ｄの共通で使用します。（コモン）
電極Ａ−電極Ｂ、電極Ａ−電極Ｃ、電極Ａ−電極Ｄが
それぞれスイッチに見立てます。
電極が液に浸かる事でスイッチＯＮとなります。
浸からない状態がＯＦＦです。

電極Ｂ、電極Ｃ、電極Ｄは、ＩＣ１の入力端子に接続
それぞれの入力端子には１００ｋの抵抗を介して−側に
落としています。

電極Ａは、＋になっていまして世に言われる。
陽極側をコモンにしています。
ですから、ＯＮの時電源電圧（Ｈｉレベル）
ＯＦＦの時はグランド電圧の０Ｖ（Ｌｏｗレベル）と
なっています。

動作説明は、状態のＨｉ・Ｌｏｗで全て説明します。
負論理のＮＡＮＤとか正論理のＮＯＲだからＯＮで点灯
ＯＦＦで点灯と書いても商売人でもチンプンカンプンになりますから

４０１１の動作は、入力が　Ｈｉレベル　＆　Ｈｉレベル　の時に
出力がＬｏｗレベルになります。
また出力がＬｏｗレベルの吸い込み電流の方が大きいので
出力ＬｏｗでＬＥＤ点灯としています。

Ｈｉレベル・Ｌｏｗレベルとは Ｈｉレベル（以下　Ｈｉ）は、電源電圧と思って下さい。 Ｌｏｗレベル（以下　Ｌｏｗ）は、０Ｖと思って下さい。

簡単な動作説明

これを使うのは、液が足りない状態すね。
少ない状態から説明します。

電極Ａを除く全ての電極が液面と接触していない状態では
ＩＣ１Ａ，Ｃ，Ｄは，電極を接続しいる入力端子がＬｏｗ、
出力はＨｉとなりＬＥＤ１〜３は消灯となります。

ＩＣ１Ａ，Ｃの出力を繋いでいるＩＣ１Ｂは、入力がＨｉ＆Ｈｉで
出力がＬｏｗになりますのでアラーム表示のＬＥＤ４が点灯します。

電極ＤにつながっているＩＣ１Ｃは、片側を＋に接続（プルアップ）して
動作は単純な反転回路（ＮＯＴ）として動作します。
電極Ｂ−Ｄが、液に浸からない時はＩＣ１Ｃの出力はＨｉレベル
でＩＣ１ＡとＩＣ１Ｄの電極側でない入力をＩＣ１Ｃがプルアップした状態に
しています。

蒸留水を入れていくと電極Ｂが、液に浸かり
ＩＣ１Ａの入力は共にＨｉレベルで
出力はＬｏｗレベルになり状態表示のＬＥＤ１点灯
ＩＣ１Ｂは、Ｌｏｗ＆Ｈｉで出力Ｈｉでアラーム表示のＬＥＤ４が消灯

さらに蒸留水を入れていくと今度は電極Ｃも液に浸かり
ＩＣ１Ｄの入力は共にＨｉレベルで
出力はＬｏｗレベルになり状態表示のＬＥＤ２点灯
ＩＣ１Ｂは、Ｌｏｗ＆Ｌｏｗで出力Ｈｉでアラーム表示のＬＥＤ４は勿論消灯のまま


この時に止めて置けば良いのですが
一杯まで入れたい心理が働きさらに蒸留水を入れると
電極Ｄが液に浸かってしまい入れすぎモード

電極ＤにつながっているＩＣ１Ｃの入力がＨｉに
出力はＬｏｗで状態表示のＬＥＤ３点灯
あわせ技でＩＣ１Ｃの出力からからつながっている
ＩＣ１Ａ，Ｄの入力がＬｏｗになり、両出力はＨｉ
今まで点灯していた状態表示のＬＥＤ１，２は消灯

アラーム表示ＬＥＤ４を制御するＩＣ１Ｂの入力はＨｉ＆Ｈｉで
アラーム表示条件成立でＬＥＤ４が点灯となります。

入れ過ぎで怒られる事に・・・・・



完成した姿

ＡＫ−ＭＬでこの回路を元に完成品をとっぷあうとさんが
基板を作って２００３年に領布しました。
開発者である私はその時「宜しく！」で
違う事をしていました。
（根が不精ですので悪しからず）

それと生み出した物がチャンと動くと
興味がなくなる性格なので当たり前の結末です。

液大丈夫君の保護遺棄なちゃうかな？

でもまるで企業の
研究開発ｰ>生産設計ｰ>製品化
の見たい！

綺麗な完成品は手元にありません。
前回領布時の姿をご覧下さい。

領布時の姿
とっぷあうとさんのＨＰより

綺麗に作る人が作ると綺麗になるんです。
エッ！何故？
私の場合、動けば良いとレベルで終るので・・・
やっぱ、保護遺棄罪だな・・・反省m(__)m


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