背景介紹：

隨著經濟的不斷發張，人民生活水平的不斷提高，給環境帶來了很大的影響。近年來，世界上多個國家出現缺水，水污染嚴重等問題。當中，水污染尤為嚴重，不管是在城市還是農村都普遍存在水質方面的問題。水污染嚴重，是有很多因素-起導致，比如人們垃圾把垃圾扔到河流中，有的工廠直接將工業廢水排放到河流中，還有就是排污不及時等，日積月累，污水處理已經成為了一個比較嚴重棘手的問題。本次課題設計的題目為用霍爾開關電路設計的污水液位控制器，將運用霍爾型芯片設計出一一種智能，穩定，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采用斬波穩定技術，霍爾開關可以被看作是一個類似于惠斯通電橋.電阻組合電路，大部分的偏移電壓是由于不匹配的電阻產生的. HX251采用穩定的斬波電路，高頻率的使用內部時鐘來減少由于溫度和物理的偏見或脈沖電壓引起的應力。外加磁場時，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。這個信號將被捕獲和采樣保持電路使用低偏移雙極電路為進一步的信號處理。工藝生產裝置具有霍爾極穩定的輸出電壓，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：當磁場強度大于工作點Bops (或小于 Bopn )時，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)。當磁場強度小于釋放點Brps (或大于Brpn)時，HX251 輸出為高電平(輸出關閉)。磁場工作點和釋放點確定了器件的磁滯區間(Bhys),即使在有機械振動和電噪聲的情況下，也能轉換輸出。重要的是HX251具有全極性的傳感技術，無論是南極還是北極靠近，都能使其工作，設計中的浮球在污水中難以保持以固定磁極靠近傳感芯片，因此此次設計采用HX251全極霍爾元件是最理想的。根據電路實行課題接線，其中主要的邏輯關系，各個器件運行先后順序，需要了解清楚。重點在于電路的接線，要合理安排電路版面， 達到美觀，簡潔安全工作的要求。

結構設計繪圖：

如下圖： 1- 2:HX251, 3:隔水密封塑料管， 4:磁性浮球 5:細尼龍繩6:防雜簍在立體的水中這樣設計的優點：(1) 中的大雜物進入竹簍中，從而保證了磁性浮球的活動靈活(2) 此方法操作簡單，不復雜(3) 整個外置電路無電，安全度高(4) 設計花費低

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屬于全極霍爾開關傳感裝置。電路工作時，分為三種階段。

第一階段：當磁性浮球處于上下HX251中間時，2個HX251都輸出高電平，使得各自控制的J1、J2都處于工作狀態，它們觸點都處于斷開狀態，水泵不工作。#p#分頁標題#e#

第二階段：當液位上升使水中磁性浮球靠近上方的HX251,使得磁場強度大于其工作點Bops，HX251輸出低電平，使得J1繼電器停止工作，J1恢復常閉狀態，工作電路開始工作水泵或者燈泡開始運作(實驗中采用的燈泡代替水泵)。

第三階段：水泵運行一段時間使得污水液位下降，磁性浮球開始下降，此時由于L1下方繼電器JJ的自鎖功能水泵仍是處于工作狀態，排水使得磁性浮球下降靠近下方HX251時，同上使得J2繼電器停止工作，J2 恢復到常閉狀態，使得L1下方的繼電器JJ解除自鎖，處于斷開狀態。此時，水泵不再運作。上述3個階段為排污的整個過程。當污水液位隨著時間上升到達上方HX251時，會繼續循環上述排污的整個工作流程，這就是設計電路的整個工作原理及其流程。