Ūdens daudzuma mērīšana, izmantojot spiediena sensoru: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Lai izmērītu ūdens daudzumu tvertnē, tika izmantots spiediena sensors.

Aprīkojums:

24PC sensors

Maizes dēlis

Rezistori

Pastiprinātāji

Tvertne

1. solis: 24PC spiediena sensors

24PC sērijas miniatūrie spiediena sensori ir nelielas, rentablas ierīces, kas paredzētas lietošanai ar mitru vai sausu vidi.

Šiem sensoriem ir pārbaudīta sensoru tehnoloģija, kurā tiek izmantots specializēts pjezoresistīvs mikromašīnas sensoru elements, kas nodrošina augstu veiktspēju, uzticamību un precizitāti. Katrs sensors satur četrus aktīvus pjezoresistorus, kas veido Vitstonas tiltu. Pieliekot spiedienu, pretestība mainās, un sensors nodrošina milivoltu izejas signālu, kas ir proporcionāls ieejas spiedienam.

2. solis: ķēdes izveide

24PC sensors ir savienots ar Wheatstone Bridge ķēdi tvertnē.

Diferenciālais pastiprinātājs tika pievienots ar ieejas rezistoriem 270 K omi un izejas rezistoriem 1 M omi, lai iegūtu pastiprinājumu 3,7.

Diferenciālā pastiprinātāja izejai tika pievienots neinvertējošs pastiprinātājs ar ieejas pretestību 1 k omi un izejas rezistoru 165 K omi. Neatradu rezistoru ar šo vērtību, tāpēc tika izmantots 220 K omu rezistors, lai iegūtu 166 pastiprinājumu.

Kopējais pastiprinātāju ieguvums ir 610.

Diferenciālā un neinvertējošā pastiprinātāja vietā tika uzbūvēts viena barošanas instrumentu pastiprinātājs ar vienu rezistoru ar vērtību 330 omi, lai iegūtu 610 pastiprinājumu.

3. solis: izejas sprieguma mērīšana no tvertnes

Izejas spriegumu mēra no tvertnes, ņemot sprieguma rādījumus visos ūdens līmeņos līdz augšai. Maksimālais spriegums ir 8,2 mV, kad tvertne ir pilna.

Otrajā grafikā parādīta attiecība starp izeju no tvertnes un izeju no pastiprinātāja dažādos ūdens līmeņos. Slīpums parāda ieguvumu.

4. solis: problēmu novēršana

Ķēde tika pievienota pareizi, bet, pievienojot ūdeni tvertnei, pastiprinātāja izejas spriegums nemainījās.

Diferenciālie un neinvertējošie pastiprinātāji tika aizstāti ar vienu barošanas instrumentu pastiprinātāju, bet izejas spriegums no pastiprinātāja joprojām nemainījās.

Rezistori un pastiprinātāji tika aizstāti ar jauniem, ja tie ir bojāti, bet rezultāts ir tāds pats.

5. darbība: Arduino kods

Šis kods nolasa pastiprinātāja izejas vērtību digitālajās vienībās.

{void setup ()

{Sērijas sākums (9600); // sāciet seriālo savienojumu ar datoru pinMode (A0, INPUT); // izeja no pastiprinātāja tiks savienota ar šo tapu

}

void loop () {

int AnalogValue = analogRead (A0); // Lasiet ievadi A0

Serial.print ("Analogā vērtība:");

Serial.println (AnalogValue); // izdrukājiet ievades vērtību

kavēšanās (1000);

}