Uzziniet šeit par ārkārtīgi svarīgu sensoru !: 11 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Kā jūs varat uzzināt par ūdens līmeni ūdens tvertnē? Lai uzraudzītu šāda veida lietas, varat izmantot spiediena sensoru. Tas ir ļoti noderīgs aprīkojums rūpnieciskai automatizācijai kopumā. Šodien mēs runāsim par šo precīzo MPX spiediena sensoru saimi, īpaši spiediena mērīšanai. Es iepazīstināšu jūs ar MPX5700 spiediena sensoru un veicu parauga montāžu, izmantojot ESP WiFi LoRa 32.

Es šodien ķēdē neizmantošu LoRa sakarus, ne WiFi, ne Bluetooth. Tomēr es izvēlējos šo ESP32, jo citos videoklipos jau mācīju, kā izmantot visas šodien apspriestās funkcijas.

1. solis: demonstrācija

2. darbība. Izmantotie resursi

• MPX5700DP diferenciālā spiediena sensors

• 10k potenciometrs (vai trimpots)

• Protoboard

• Savienojuma vadi

• USB kabelis

• ESP WiFi LoRa 32

• Gaisa kompresors (pēc izvēles)

3. solis: Kāpēc izmērīt spiedienu?

• Ir daudz lietojumu, kur spiediens ir svarīgs kontroles mainīgais.

• Mēs varam iesaistīt pneimatiskās vai hidrauliskās vadības sistēmas.

• Medicīnas instrumenti.

• Robotika.

• Rūpniecisko vai vides procesu kontrole.

• Līmeņa mērīšana šķidruma vai gāzes rezervuāros.

4. solis: MPX spiediena sensoru saime

• Tie ir elektriskā sprieguma spiediena devēji.

• To pamatā ir pjezo -pretestības sensors, kur kompresija tiek pārveidota par elektriskās pretestības variāciju.

• Ir versijas, kas spēj izmērīt nelielas spiediena atšķirības (no 0 līdz 0.04atm) vai lielas variācijas (no 0 līdz 10atm).

• Tie parādās vairākos iepakojumos.

• Tie var izmērīt absolūto spiedienu (attiecībā pret vakuumu), spiediena starpību (starpība starp diviem spiedieniem, p1 un p2) vai manometru (attiecībā pret atmosfēras spiedienu).

5. darbība: MPX5700DP

• 5700 sērijā ir absolūtais, diferenciālais un gabarīta sensors.

• MPX5700DP var izmērīt spiediena starpību no 0 līdz 700kPa (aptuveni 7atm).

• Izejas spriegums svārstās no 0,2 V līdz 4,7 V.

• Tās jauda ir no 4,75V līdz 5,25V

6. solis: demonstrācijai

• Šoreiz mēs neveiksim praktisku pielietojumu, izmantojot šo sensoru; mēs to tikai montēsim un veiksim dažus mērījumus kā demonstrāciju.

• Šim nolūkam mēs izmantosim tiešu gaisa kompresoru, lai izdarītu spiedienu pie augstspiediena ieplūdes atveres (p1) un iegūtu atšķirību attiecībā pret vietējo atmosfēras spiedienu (p2).

• MPX5700DP ir vienvirziena sensors, kas nozīmē, ka tas mēra pozitīvas atšķirības, kur p1 vienmēr jābūt lielākam vai vienādam ar p2.

• p1> p2, un starpība būs p1 - p2

• Ir divvirzienu diferenciālie sensori, kas var novērtēt negatīvās un pozitīvās atšķirības.

• Lai gan tā ir tikai demonstrācija, mēs varētu viegli izmantot šeit sniegtos principus, lai kontrolētu, piemēram, spiedienu gaisa rezervuārā, ko darbina šis kompresors.

7. darbība: ESP ADC kalibrēšana

• Tā kā mēs zinām, ka ESP analogā digitālā pārveidošana nav pilnīgi lineāra un var atšķirties no dažādiem SoC, sāksim ar vienkāršu tā uzvedības noteikšanu.

• Izmantojot potenciometru un multimetru, mēs izmērīsim AD pielietoto spriegumu un saistīsim to ar norādīto vērtību.

• Izmantojot vienkāršu programmu AD lasīšanai un informācijas apkopošanai tabulā, mēs varējām noteikt tās uzvedības līkni.

8. solis: spiediena aprēķināšana

• Lai gan ražotājs nodrošina funkciju ar detaļas darbību, vienmēr ieteicams veikt kalibrēšanu, kad runa ir par mērījumu veikšanu.

• Tomēr, tā kā tā ir tikai demonstrācija, mēs tieši izmantosim datu lapā atrodamo funkciju. Šim nolūkam mēs ar to manipulēsim tādā veidā, kas mums rada spiedienu atkarībā no ADC vērtības.

* Atcerieties, ka daļai sprieguma, kas tiek pielietots ADC ar atsauces spriegumu, jābūt tādai pašai vērtībai kā ADC, ko nolasa kopējā ADC. (Neņemot vērā labojumu)

9. solis: montāža

• Lai pievienotu sensoru, meklējiet iegriezumu vienā no tā spailēm, kas norāda uz 1. tapu.

• Skaitīšana no turienes:

1. tapa nodrošina signāla izvadi (no 0V līdz 4.7V)

2. tapa ir atsauce. (GND)

Spraudnis 3 jaudai. (Vs)

• Tā kā signāla izeja ir 4,7 V, mēs izmantosim sprieguma dalītāju, lai maksimālā vērtība būtu līdzvērtīga 3V3. Šim nolūkam mēs veicām regulēšanu ar potenciometru.

10. darbība: avota kods

Avota kods: #Iekļauj un #definē

// Bibliotecas para utilização do display oLED #include // Necessário apenas para o Arduino 1.6.5 e posterior #include "SSD1306.h" // o mesmo que #include "SSD1306Wire.h" // Os pinos do OLED estão conectados ao ESP32 pelos seguintes GPIO's: // OLED_SDA - GPIO4 // OLED_SCL - GPIO15 // OLED_RST - GPIO16 #define SDA 4 #define SCL 15 #define RST 16 // RST deve ser a justado por software

Avots: Globālie mainīgie un konstantes

SSD1306 displejs (0x3c, SDA, SCL, RST); // Instanciando e ajustando os pinos do objeto "display" const int amostras = 10000; // número de amostras coletadas para a média const int pin = 13; // pino de leitura const float fator_atm = 0.0098692327; // fator de conversão para atmosferas const float fator_bar = 0.01; // fator de conversão para bar const float fator_kgf_cm2 = 0.0101971621; // fator de conversão kgf/cm2

Avota kods: iestatīšana ()

void setup () {pinMode (pin, INPUT); // pino de leitura analógica Serial.begin (115200); // inicializēt sēriju // Inicia o display display.init (); display.flipScreenVertically (); // Vira a tela verticalmente}

Avota kods: Loop ()

void loop () {float medidas = 0.0; // variável para manipular as medidas float pressao = 0.0; // variável para armazenar o valor da pressão // inicia a coleta de amostras do ADC for (int i = 0; i (5000)) // se está ligado a mais que 5 segundos {// Limpa o buffer do display display.clear (); // ajusta o alinhamento para a esquerda display.setTextAlignment (TEXT_ALIGN_LEFT); // ajusta a fonte para Arial 10 display.setFont (ArialMT_Plain_16); // Escreve no buffer do display pressao display.drawString (0, 0, String (int (pressao)) + "kPa"); display.drawString (0, 16, String (pressao * fator_atm) + "atm"); display.drawString (0, 32, String (pressao * fator_kgf_cm2) + "kgf/cm2"); // escreve no buffer o valor do ADC display.drawString (0, 48, "adc:" + String (int (medidas))); } else // se está ligado a menos de 5 segundos, exibe a tela inicial {// limpa o buffer do display display.clear (); // Ajusta vai alinhamento centralizado display.setTextAlignment (TEXT_ALIGN_CENTER); // ajusta a fonte para Arial 16 display.setFont (ArialMT_Plain_16); // escreve nav bufera displeja.drawString (64, 0, "Sensor Pressão"); // escreve nav bufera displeja.drawString (64, 18, "Diferencial"); // ajusta a fonte para Arial 10 display.setFont (ArialMT_Plain_10); // escreve nav bufera displeja.drawString (64, 44, "ESP-WiFi-Lora"); } display.display (); // transfer o bufer para para displeja aizkave (50); }

Avota kods: funkcija, kas aprēķina spiedienu kPa

pludiņa aprēķinsPressao (float medida) {// Calcula a pressão com o // valor do AD corrigido pela função corrigeMedida () // Esta função foi escrita de acordo com dados do fabricante // e NÃO LEVA EM CONSIDERAÇÃO OS POSSÍVEIS DESVIOS erro) atgriešanās ((corrigeMedida (medida) / 3.3) - 0.04) / 0.0012858; }

- ATTĒLI

Avota kods: funkcija, kas labo AD vērtību

float corrigeMedida (float x) { / * Esta função foi obtida através da relação entre a tensão aplicada no AD e valor lido * / return 4.821224180510e-02 + 1.180826610901e-03 * x + -6.640183463236e-07 * x * x + 5.235532597676e-10 * x * x * x + -2.020362975028e-13 * x * x * x * x + 3.809807883001e-17 * x * x * x * x * x + -2,896158699016e-21 * x * x * x * x * x * x; }

11. darbība: faili

Lejupielādējiet failus:

PDF

ES NĒ