自作！お風呂の満水センサーの作り方（「トランジスタ」の活用方法）

なぜ、作るのか？（目的）

電子工作をする上で重要なことは「実際の生活に役に立つモノ」を作ることです。
実際に役に立つモノが作れると電子工作への興味関心もどんどん高まっていきます。

今回作成する「お風呂の満水センサー」は実際に我が家の困りごとを解決してくれています。今は自動でお湯を溜めて、保温までしてくれるお風呂が増えてきていますが、我が家はまだ自分でお湯を溜める方式です。疲れて帰宅し、お風呂を洗って、お湯を溜めている間に寝てしまうと、気が付いた時にはお風呂があふれてガスは止まり、湯船には冷たい水が溜まっているといった状態に。。。。もちろん水道代も無駄にアップ！

そんな問題を解決してくれたのが満水センサーです。
これはお風呂だけでなく、養殖場などの大きな水槽に水を溜める際の水の止め忘れにも活用できます。

この記事では役に立つモノを実際に作りながら、作成の過程で「トランジスタ」などの電子工作部品の基礎知識の理解も深めていきます。

仕組み

今回作成する満水センサーは水位が上がってきて満水になるとブザーがなるような仕組みです。（後々はこの満水センサーとラズパイと繋げて携帯に信号を送るなどの高度な技術が使えるようになりたいのですが、私の今のレベルではこの程度の電子工作がピッタリです。）

満水センサーの「配線図」は下記の通りです。

今回の満水センサーで重要な部品が「トランジスタ」です。
トランジスタは下記のように3本の足がついた部品です。
3本の足には文字の書かれた面を正面として左から
E：エミッタ、C：コレクタ、B：ベース
と名前がついています。

トランジスタはベースからエミッタの間に電流が流れると、コレクタからエミッタに大きな電流が流れるようになっています。（トランジスタにはこの機能があるため「増幅装置」と呼ばれています。）

今回の満水装置でのトランジスタの役割は、「水の中を通電した弱い電流を警報装置をならせる大きな電流に増幅すること」です。
水の中を通電した電流はベースからエミッタに流れます。すると、コレクタからエミッタに警報装置を動かすための大きな電流が流れる仕組みです。今回はトランジスタが1つでは増幅しきれないため2つのトランジスタを連結して使用しました。
※このようにトランジスタを連結させて使う方法を「ダーリントン接続」と言います。

材料について

今回使用する材料は下記の通りです。

・トランジスタ

　トランジスタ
　型式：2SC1815　×　2個

トランジスタは電流を増幅する効果があります。
今回はトランジスタの増幅率が１つでは不足するため２つ用意しています。
（トランジスタを複数個購入すると、バラバラにならないようにこのようなテープに固定されて納品されます）

・直流用のブザー

　アクティブブザー（Active Buzzer)　× 1個

　アクティブブサーは直流電圧を掛けるとブザー音が鳴ります。

注意：同じような形をしたパッシブブザーもありますが、こちらはスピーカーの役割のためブザー音はならないので注意が必要です。

※水位センサーを「養殖場」で使用する場合
最初はお風呂用のブザーとして、防犯用のブザーをダイソーで購入しました。
しかし、お風呂の満水装置としては音が大きすぎるため電子部品セットのブザーに変更しました。
（防犯ブザーの音は大きすぎて近所迷惑です！）
養殖場などでは大きな音がする「防犯ブザー」で作るのがオススメです。