С помощью всего нескольких логических элементов «И-НЕ» можно управлять дренажными и другими насосами, защищающими подвал от затопления или поддерживающими уровень воды в резервуарах. Схема на Рисунке 1 принимает 12-вольтовые сигналы от датчиков нижнего уровня воды L₁ и верхнего уровня L₂, установленных в подземном резервуаре. Чтобы избежать коротких циклов работы насоса, необходимо отрегулировать величину зазора между этими двумя уровнями. Когда вода достигает максимального уровня L₂, насос включается. Когда уровень воды падает ниже нижнего уровня L₁, насос отключается.

Рисунок 1.	В контроллере дренажного насоса для управления твердотельным реле используются четыре логических элемента «И-НЕ».

Когда резервуар пуст, сигналы датчиков L₁ и L₂ и выход логического элемента D имеют низкие уровни, поскольку выходные сигналы элементов B и A имеют высокие уровни. Когда уровень воды поднимается и замыкает контакты датчика L₁, выходное напряжение элемента D остается прежним. Если уровень воды продолжает повышаться и закорачивает датчик L₂ на 12 В , выходной сигнал элемента A становится низким, и выход логического элемента D переключается в состояние «лог. 1». В результате на выходе логического элемента B устанавливается «лог. 0», который включает твердотельное реле, и дренажный насос запускается [1]. Одновременно высокий уровень на выходе элемента D включает стробируемый генератор, и пьезоэлектрический излучатель начинает издавать звук.

Когда уровень воды опускается ниже датчика L₂, насос удерживается во включенном состоянии защелкой, образованной логическими элементами B и D. Если уровень воды падает ниже датчика L₁, напряжение на выходе элемента B становится высоким, и насос отключается. На выходе логического элемента D появляется «лог. 0», генератор останавливается, и излучение звука прекращается.

В схеме используются логические элементы «И-НЕ» с триггерами Шмитта на входах HCF4093B для формирования фронтов медленных сигналов. Сопротивление входного резистора R₁ равно 560 кОм. Проверка схемы с помощью стакана фильтрованной воды показала повышенную проводимость грунтовых вод. Допустимо увеличение сопротивления входного резистора при условии учета падения напряжения на нем, обусловленного входным током утечки. 

В твердотельном реле для управления нагрузкой двигателя могут содержаться встречно-параллельно соединенные тиристоры, схемы управления моментом включения и снабберные цепи [2]. Номинальное напряжение твердотельного реле должно вдвое превышать рабочее напряжение, а допустимый ток должен быть в 5-10 раз больше номинального тока двигателя, чтобы выдерживать dV/dt и импульсные токи. Нужно также использовать быстродействующие плавкие предохранители или полупроводниковые предохранители с номинальным током менее установленного для твердотельного реле параметра I²t, где I – ток, а t – продолжительность протекания тока в секундах. Параметры твердотельного реле должны соответствовать характеристикам двигателя.

В качестве датчиков в этой схеме используются изолированные одножильные медные провода большого сечения с зачищенными концами. Провода датчика можно присоединить к двусторонним фарфоровым клеммным соединителям, помещенным в корпус и размещенным в верхней части резервуара. Также можно использовать любой другой провод из хорошо проводящего и некорродирующего материала. Источник питания должен быть плавающим.

Рисунок 2.	Подключение потенциометра к логическому элементу B позволяет создать контроллер уровня воды.

После небольших изменений схема на Рисунке 2 может выполнять несколько иную функцию. Предположим, у нас есть резервуар, в котором мы хотим поддерживать определенный уровень воды или любой проводящей жидкости. Установим датчики L₁ и L₂ в резервуаре точно так же, как в схеме на Рисунке 1. Включение питания приведет к тому, что насос начинает заполнять резервуар жидкостью. Когда ее уровень достигнет датчика L₂, насос выключится. Насос будет оставаться выключенным до тех пор, пока уровень воды не опустится до датчика L₁. Когда уровень упадает ниже L₁, насос снова начнет заполнять бак, пока вода не достигнет датчика L₂.Пьезоэлектрический излучатель будет оповещать о том, что насос работает.

Можно также управлять насосами с трехфазными двигателями, используя трехфазные твердотельные реле или подходящие по току и напряжению однофазные реле. В последнем случае входы двух твердотельных реле следует соединить последовательно. Одно твердотельное реле в каждой фазе управляет двумя фазами, а третья фаза подключается напрямую.

1. Datasheet Texas Instruments CD4093B