Датчик уровня жидкости ардуино: подключение, примеры работы [Амперка / Вики]

подключение, примеры работы [Амперка / Вики]

Примеры работы

Для теста сенсора воспользуйтесь стаканом или кружкой. Наполните ёмкость наполовину водой и перемещайте сенсор в области ватерлинии. Для питания и обработки результатов понадобится контроллер.

Пример для Arduino

Подключите датчик уровня воды к Arduino Uno через Troyka Shield к 4 цифровому пину.

Схема устройства

Код программы

liquidLevelState.ino

// пин бесконтакного датчика уровня жидкости
#define LIQIID_SENSOR_PIN  4
 
void setup()
{
  // открываем монитор Serial-порта
  Serial.begin(9600);
  // настраиваем пин в режим входа
  pinMode(LIQIID_SENSOR_PIN, INPUT);
}
 
void loop()
{
  // считываем состояние пина
  int motionState = digitalRead(LIQIID_SENSOR_PIN);
  // выводим данные в Serial-порт
  Serial.println(motionState);
  delay(100);
}

После прошивки платы, откройте монитор Serial порта.

Если уровень жидкости будет выше сенсора — вы увидите бегущие единицы, а как уровень воды снизится ниже датчика — единицы сменятся на нули.

Пример для Iskra JS

Скоммутируем датчик к Iskra JS через Troyka Shield к 4 цифровому пину.

Схема устройства

Код программы

Зафиксируем изменение уровня жидкости с помощью Espruino и языка JavaScript.

liquidLevelState.js

// наблюдаем за датчиком уровня жидкости
setWatch(function() {
  // если сработало изменение на пине датчика
  // считываем состояние сенсора
  var state = digitalRead(P7);
  // выводим в консоль текущие состояние
  if (state) {
    print("Water is Yes");
  } else {
    print("Water is Not");
  }
}, P7, {
  // функция вызывается многократно
  repeat: true,
  // фиксация восходящего фронта
  edge: "both"
});

В результате вы увидите сообщение в консоле, при изменении уровня воды вблизи видимости датчика.

Пример для Raspberry Pi

Произведите мониторинг уровня воды микрокомпьютером Raspberry Pi. Подключите сенсор движения к 4 пину малины. Чтобы обойтись без макеток и проводов, используйте плату расширения Troyka HAT.

Схема устройства

Код программы

liquidLevelState.py

# библиотека для работы с методами языка Wiring (Arduino)
import wiringpi as wp
# инициализация WiringPi 
wp.wiringPiSetup()
# пин 4 в режим входа
wp.pinMode(4, 0)
 
while (True):
    # считываем состояние с датчика уровня воды
    motionState = wp.digitalRead(4)
    # печатаем результат в консоль
    print(motionState);
    # ждём 100 мс
    wp.delay(100)   

После запуска скрипта вы увидите текущие показатели сенсора. Пока уровень воды находится выше датчика — в консоле выводятся единицы, при опускании уровня ниже сенсора — нули.

Элементы платы

Световой индикатор

Информационный светодиод о детектировании жидкости: при наличии воды в зоне поиска сенсора — светодиод горит, при отсутствии — не горит. Светодиод дублирует выходной сигнал сенсора.

Регулировка чувствительности

Откройте заднюю крышку сенсора.

Под защитным колпачком находится многооборотный потенциометр регулировки чувствительности сенсора. При вращении винта по часовой стрелке чувствительность датчика уменьшается, а против часовой — увеличивается.

Для регулировки используйте маленькую плоскую отвёртку, которую можно найти в «Наборе отвёрток».

Разъём подключения

Сенсор подключается к управляющей плате через встроенный кабель. На конце провода расположен разъём в формфакторе Troyka-контактов:

• Жёлтый (S) — цифровой выход сенсора. Используется для передачи текущего состояния модуля. При детектировании воды на датчике высокий уровень сигнала, при отсутствии — низкий. Подключите к цифровому пину микроконтроллера.

• Чёрный/Коричневый (V) — соедините с рабочим напряжением микроконтроллера.

• Синий (G) — соедините с землёй микроконтроллера.

Характеристики

• Модуль датчика: XKC-Y25-V

• Интерфейс: бинарный цифровой сигнал

• Диапазон толщины/чувствительность индукции: 0–20 мм

• Напряжение питания: 3,3–5 В

• Потребляемый ток: до 5 мА

• Время отклика: 500 мс

• Класс защиты: IP67

• Длина кабеля: 50 см

• Габариты: 28×28 мм

Ресурсы

Датчик уровня воды в резервуаре своими руками: схема, компоненты, тесты, программирование на Arduino

Нужно измерить уровень жидкости в больших резервуарах — колодце, баке или открытом контейнере? Это руководство поможет вам собрать, с использованием дешевой электроники, сонарный датчик уровня воды в резервуаре.

Приложенный набросок отображает общий вид того, как будет выглядеть проект. Недалеко от нашего летнего домика находится большой колодец, из которого мы берём воду для питья и домашних нужд. Однажды мы с братом говорили о том, как наш дед в течение всего лета вручную измеряет уровень воды, чтобы отслеживать потребление и её приток, чтобы избежать переполнения колодца.

Мы подумали, что с использованием современной электроники можно изменить эту традицию и сделать её более автоматизированной. При помощи нескольких программистских уловок, мы смогли использовать Ардуино и ультразвуковой модуль для измерения расстояния до водной поверхности (I) с достаточной надежностью и точностью до +/- нескольких миллиметров. Это значит, что мы смогли рассчитать объем (V), используя диаметр колодца (D) и его глубину (L) с точностью до +/- 1 литра.

Поскольку колодец располагается примерно в 25 метрах от дома, а мы хотели поместить дисплей датчика дома, мы решили использовать два Ардуино и передавать данные от одного из них к другому. Если вам захочется, то проект можно переделать под использование всего одного Ардуино. Почему мы не использовали беспроводной интерфейс? Во-первых, из за простоты использования — провод меньше подвержен порче влагой. Также потому, что мы хотели избежать использования аккумуляторов в той части, в которой располагался датчик. С помощью провода мы можем передавать как данные, так и питание по одному кабелю.

1. Модуль Ардуино в доме — это основной модуль Ардуино. Он отправляет сигнал на Arduino в колодце, получает замеры расстояния и отображает рассчитанный объём оставшейся воды на дисплее.
2. Модуль Ардуино в колодце и ультразвуковой модуль просто получают сигнал из дома, запускают процесс измерения и отправляют обратно информацию о расстоянии от датчика до воды. Схема встроена в непроницаемую коробку с пластиковой трубкой, прикреплённой к той стороне, где находится ультразвуковой модуль. Трубка нужна для того, чтобы снизить уровень помех, сократив поле зрения датчика таким образом, чтобы ему была видна только вода.

Шаг 1: Компоненты, тесты, программирование

В этом проекте используются следующие компоненты:

• 2 модуля Ардуино (один для измерения уровня жидкости, второй для отображения результатов на дисплее)
• Обычная 12V батарейка
• Ультразвуковой модуль HC-SR04
• Модуль LED дисплея MAX7219
• Телефонный кабель — 25 метров, 4 жилы: питание, заземление и 2 провода для данных
• Коробка для установки электроники
• Горячий клей
• Паяльник

Для того, чтобы убедиться, что все работает как надо, мы все спаяли, соединили и проверили «на коленке».

В интернете есть много программ, работающих с ультразвуковыми датчиками и дисплеями, так что мы просто использовали то, что нашли в интернете, чтобы проверить, что замеренное расстояние верно (картинка 1) и что мы можем поймать ультразвуковое отражение с поверхности воды (картинка 2). Также мы проверили, что ультразвуковой датчик уровня воды передаёт данные на длинные расстояния, чтобы у нас не было проблем при установке.

Не пренебрегайте временем, проведенным за тестированием системы, так как жизненно необходимо проверить, что всё работает, перед тем, как вы запаяете всё железо в корпуса и зароете кабель.

Во время тестов мы также обнаружили, что ультразвуковой датчик иногда ловит сигналы от других частей колодца, например от стен, или трубы, через которую поступает вода. При этом измеренное расстояние было слишком маленьким по сравнению с тем, каким должно быть расстояние до воды. В силу того, что мы не смогли до конца устранить эти помехи своими руками, мы решили отбрасывать все новые замеры, которые сильно отличаются от текущего показателя.

Это не было критично, так как уровень воды в колодце изменялся достаточно плавно. В начале работы, модуль делает серию замеров и выбирает наибольший полученный показатель (то есть, наименьший уровень воды) в качестве отправной точки. После этого, в дополнение к решениям о принятии и отклонении показаний, используется частичное обновление показателя, с которым сравниваются новые данные. Также важно, чтобы все эхо утихли перед тем, как начнутся первые замеры. В случае бетонного колодца это очень критично.

Финальную версию рабочего кода для обеих плат Ардуино можно найти здесь: ссылка

Шаг 2: Общественные работы

В силу того, что наш колодец располагается на расстоянии от дома, нам пришлось выкопать в газоне небольшую борозду для кабеля.

Шаг 3: Соединяем и устанавливаем все компоненты

Соедините всё также, как при тестировании — всё должно заработать. Помните о том, что пин TX на одном Ардуино соединяется с пином RX на втором модуле, и наоборот. Как видно на картинке 1, для питания модуля Ардуино в колодце, мы использовали обычный телефонный кабель.

На второй и третьей картинке видна пластиковая труба с передатчиком, помещенным за пределы трубки и ресивером, помещенным внутри неё.

Шаг 4: Калибровка

Удостоверьтесь в том, что дистанция между датчиком и поверхностью воды измерена корректно. Калибровка состоит лишь в том, чтобы замерить диаметр колодца и его полную глубину — эти данные нужны для измерения объема жидкости. Чтобы получить точные данные, мы также настроили другие параметры программы (время между замерами, параметры частичного обновления, количество изначальных замеров).

Теперь мы можем следить за тем, какой уровень воды в нашем колодце и даже отслеживать, как колодец постепенно наполняется в ночное время — и всё это отображается на экране.

Заметка: В настоящее время преобразование времени-расстояния не корректируется при изменении скорости звука из-за колебаний температуры. Это будет хорошим дополнением в будущих доработках, так как температура в колодце заметно меняется.

Макет системы автоматической очистки воды с применением датчиков поплавкового типа на платформе Arduino Uno Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Электроника и электротехника

Правильная ссылка на статью:

Губанова А. А., Котковец С.А., Золотарев В.В. — Макет системы автоматической очистки воды с применением датчиков поплавкового типа на платформе Arduino Uno // Электроника и электротехника. – 2019. – № 1. DOI: 10.7256/2453-8884.2019.1.28803 URL: https//nbpublish.com/Hbrary_read_article.php?id=28803

Макет системы автоматической очистки воды с применением датчиков поплавкового типа на платформе Arduino Uno

Губанова Александра Анатольевна

преподаватель, Донской государственный технический университет. 344000, Россия, Ростовская область, г. Ростов-на-Дону, Гагарина, 1

И [email protected]

Котковец Сергей Анатольевич

не работает временно

344000, Россия, Ростовская область, г. Ростов-На-Дону, пл. Гагрина, 1

ЕЗ [email protected]

Золотарев Владимир Владиславович

не работает временно

344000, Россия, Ростовская область, г. Ростов-На-Дону, ул. Пл. Гагрина, 1

El [email protected]

Статья из рубрики “Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы” Аннотация.

Объектом исследования в работе является созданная система автоматической чистки воды (макет) с применением датчиков поплавкового типа на платформе Arduino Uno, которая предназначена в качестве учебного материала при ознакомлении с датчиками поплавкового типа. В статье представлены разработанные схемы электрических соединений, на основе которых был создан алгоритм управления системой. Особое внимание в работе уделяется алгоритму работы системы, построенному на современной широкодоступной платформе Arduino Uno с применением контроллера ATmega328. В статье проводились теоретические и экспериментальные исследования, включающие работу с имитационными моделями и натурной установкой, а так же использовались стандартные методы программирования. Новизна исследования заключается в следующем:- в разработке макета и экспериментальном исследовании технологии очистки загрязненной воды;- в получении выходных характеристик разработанной системы, адекватно описывающих процессы очистки;- создании алгоритма и программного обеспечения на основании существующих подходов в области программирования.

Ключевые слова: очистка воды, контроллер, платформа Arduino, датчик уровня воды, фильтр воды, падающий насос, учебный макет, уровень жидкости, силовой ключ, преобразователь напряжения

DOI:

10. 7256/2453-8884.2019.1.28803

Дата направления в редакцию:

17-02-2019

Дата рецензирования:

05-02-2019

Очистка бытовых вод продолжает являться актуальной проблемой современности, решение которой связано с бурным развитием средств электроники и автоматики.

Содержащиеся в бытовых водах различные органические вещества, попадая в значительных количествах в водоёмы или скапливаясь в почве, могут быстро загнивать и ухудшать санитарное состояние водоёмов и атмосферы, способствуя распространению различных заболеваний. Поэтому вопросы очистки, обезвреживания и утилизации бытовых вод являются неотъемлемой частью проблемы охраны природы, оздоровления окружающей человека среды и обеспечения санитарного благоустройства городов и населённых пунктов.

В настоящее время существует большое множество различного рода установок для автоматической очистки воды -Ш. Такие установки применяются не только в промышленности и медицине, но и в частных домах и офисах. Все они отличаются друг от друга сложностью реализации, методом очистки воды, габаритами, объёмом очистки

воды в час и другими параметрами Принцип их функционирования заключается в том, что системы автоматического управления (САУ) в данных установках поддерживают в резервуаре оптимальный объём чистой воды, и в случае, когда этот уровень падает,

пополняет резервуар с чистой водой из источника воды, очищая её Для реализации необходимого функционала САУ очистки воды должна иметь датчик уровня воды, фильтр для очистки воды, насос и резервуар для очистки воды (рисунок 1).

Шщшшгг

Рисунок 1 – Схема автоматизации системы автоматической очистки воды

Разработанный в данной работе макет очистки воды был создан для ознакомительных и учебных целей (рисунок 2). С помощью предлагаемого макета возможно изучить как принцип работы САУ очистки воды, так и принципы работы датчиков уровня воды. В макете были использованы поплавковые датчики, однако предусмотрена возможность использования других видов датчиков уровня воды, например, кондукторных, емкостных, ультразвуковых. Макет состоит из шести составляющих: подающий насос, фильтр, ArduinoUno, датчики уровня воды, бак для грязной воды и бак для чистой воды.

Принцип работы следующий: микроконтроллер считывает значение уровня воды с датчиков, находящихся в баке с чистой водой; если показатель воды ниже заданного, микроконтроллер включает насос, после включения насоса, из бака с грязной водой начинает поступать вода, и, проходя через фильтр, бак с чистой водой наполняется. После того, как уровень чистой воды в баке достигнет определённого уровня, микроконтроллер выключает насос.

Рисунок 2- Макет САУ очисткой воды

В качестве датчиков уровня воды был выбран поплавковый датчик уровня воды. Поплавковый датчик уровня воды используется в проектах, где необходимо измерить уровень жидкости в резервуаре. Данные датчики самые недорогие и не самые худшие по

надежности J4!. Устройством управления – основой всей системы, является контроллер ArduinoU NO R3, построенный на основе ATmega328 микроконтроллера и обладающим множеством дискретных и аналоговых портов. Помимо этого, Arduino – открытая платформа, что в совокупности с большим количеством портов позволяет реализовать гибкую модульную систему, с возможностью модернизации и реализации дополнительных функций. Контроллер Arduino UNO R3построен на основе чипа ATmega328 с тактовой частотой 16 МГц, обладает памятью 32кБ и имеет 20 контролируемых контактов ввода/вывода для взаимодействия с внешними устройствами.

Контроллер может работать при наличии напряжения от 6 до 20 В. Однако при напряжении менее 7В работа может быть неустойчивой, а напряжение более 12В может привести к повреждению. Поэтому рекомендуемый диапазон: 7-12 В.

Исполнительным устройством – является насос для подачи воды. В качестве насоса для подачи грязной воды к фильтру был выбран насос омывателя стекла автомобиля КАЛУГА ЭНЦ2512.В качестве фильтра для макета САУ воды выбран топливный фильтр LUXE 03Т. В качестве баков для воды были взяты стандартные автомобильные емкости для воды.

Подача управляющего сигнала для активации насоса подачи воды обеспечивается силовым ключом. Для разрабатываемой системы был выбран силовой ключ IRF520, основанный на одноимённом транзисторе. Данный преобразователь напряжения по всем характеристикам подходит для рассматриваемой САУ. Он обеспечивает управление нагрузкой, в качестве которой выступает клапан, с напряжением питания постоянного тока в диапазоне от 0 до 24 В и рабочий ток от 0 до 5, уровень управляющего сигнала, обеспечиваемый клапан находится в пределах от 5 до 20 В (выходной управляющий

сигнал Arduino составляет 5 В)

Рисунок 3 – Схема электрических соединений (с поплавковыми датчиками)

Датчик верхнего уровня использует второй дискретный вывод, конфигурируемый как вход (для приёма сигнала). Датчик нижнего уровня, аналогично верхнему, использует вывод в качестве входа, но подключен уже к четвертому пину.

Насос подключен к седьмому дискретному выводу, обозначенному как выход. Фильтр соединён с насосом с помощью трубки, по которой осуществляется поток фильтруемой воды. Каждый из ОУ, кроме фильтра, имеет свой вывод GND.

Питание системы осуществляется от одного БП с выходным напряжением DC12V и силой тока 4 А. Ток распараллеливается с помощью сплиттера, одна линия идёт на контроллер Arduino UNO R3, другая, для подачи питания на насос, схема электрических соединений системы представлена на рис. 2. Для подачи управляющего сигнала на насос, в системе имеется силовой ключ.

Помимо датчиков поплавкового типа (являющихся сигнализаторами) в системе также могут использоваться уровнемеры. Для реализации работы учебного стенда достаточно лишь одного датчика данного типа, который будет считывать текущий уровень жидкости и передавать на контроллер, где будет происходить сравнение с граничными уровнями. . Это сделано для того, чтобы не было неопределённости в состоянии датчика в реальном времени (0 или 1), так как резистор компенсирует малое напряжение на датчике.

Порт, отвечающий за датчик нижней границы, аналогично «верхнему», сконфигурирован как вход с использованием подтягивающего резистора.

Вывод насоса для подачи воды инициализирован как выход.

Третья подпрограмма – Loop, является основной. Она отвечает за принцип работы разрабатываемой системы. Также, в ней осуществляется вывод данных в монитор порта. Данная подпрограмма имеет ветвистую структуру, зависящую от выполнения определённых условий. Если на входах обоих датчиков зафиксирована логическая единица (т.е. датчики погружены в воду), то в монитор порты выводится надпись «БАК НАПОЛНЕН», и, в случае если работает насос, его питание прекращается. Обратно этому, когда на выходах обоих датчиков зафиксирован логический ноль – датчики не находятся в воде, в монитор порта поступает надпись «БАК ПУСТ», и подаётся питание на насос, для выполнения им подачи вода на фильтр. Если не одно из этих условий не зафиксировано, то подпрограмма Loop продолжает свою работу циклично, не изменяя стационарного состояния системы, до тех пор, пока не будет выполнено одно из двух описанных условий.

Для уровнемера условия аналогичны, но зависят от текущего уровня жидкости (изменения сопротивления на чувствительном элементе сенсора), на который погружен

датчик уровня J8!. Сопротивление менее 250 – подаётся питание на насос, более 250 насос отключается.

Данная подпрограмма имеет ветвистую структуру, зависящую от выполнения определённых условий.

Представленная в статье система автоматической очистки воды с применением датчиков поплавкового типа на платформе Arduino Uno может считаться эффективной системой очистки, а применение широкодоступной и простой в работе элементной базы позволяет на примере макете изучить принцип работы датчиков и сам процесс бытовой очистки воды.

Библиография

1. Процессы и аппараты биотехнологической очистки сточных вод: Учебное пособие/Луканин А.В. – М.: НИЦ ИНФРА-М, 2016. – 242 с.

2. Физико-химические основы процессов очистки воды: Учебное пособие / Никифоров А.Ф., Кутергин А.С., Липунов И.Н., – 2-е изд., стер. – М.:Флинта, Изд-во Урал. ун-та, 2017. – 164 с.

3. Справочник по очистке природных и сточных вод. Водоснабжение и канализация / Спеллман Ф.Р., Алексеев М.И. – СПб:Профессия, 2014. – 1312 с.

4. Основы измерений. Датчики и электронные приборы: Учебное пособие / Клаассен

К.Б., Воронов Е.В., Ларин А.Л., – 4-е изд. – Долгопрудный: Интеллект, 2012. – 352 с.

5. Arduino, датчики и сети для связи устройств: Пособие / Иго Т., Таранушенко С., – 2-е изд. – СПб:БХВ-Петербург, 2015. – 544 с.

6. Arduino и Raspberry Pi в проектах Internet of Things: Пособие / Петин В.А. -СПб:БХВ-Петербург, 2016. – 320 с.

7. Электроника. Логические микросхемы, усилители и датчики. Для начинающих: Пособие / Платт Ч. – СПб:БХВ-Петербург, 2015. – 448 с.

8. Технические средства автоматизации и управления: Учебное пособие / Старостин А.А., Лаптева А.В., – 2-е изд., стер. – М.:Флинта, 2017. – 168 с.

9. Разработка и макетирование микропроцессорных систем: Учебное пособие / Береснев А.Л., Береснев М.А. – Таганрог:Южный федеральный университет, 2016. -106 с.

10. Технические средства автоматизации. Интерфейсные устройства и

микропроцессорные средства: Учебное пособие / Беккер В. Ф. – 2-е изд. – М.: ИЦ РИОР, НИЦ ИНФРА-М, 2019. – 152 с.

ультразвуковой датчик + микроконтроллер » Журнал практической электроники Датагор (Datagor Practical Electronics Magazine)

Я большой любитель русской бани. Летом прошлого года, принимая банные процедуры, я остался без холодной воды. Почему так получилось? Дело в том, что бак для холодной воды установлен на чердаке бани.
Воду, в бак закачиваем насосом, а сливается она самотеком по трубам. Контролировать количество воды, как при наполнении, так и при использовании задача непростая – бак скрыт под крышей бани. По струе воды тоже сложно определить, сколько воды осталось – я не определил .
Нужно устройство для контроля уровня воды – уровнемер!!!

Внимание!
Описанное устройство с усовершенствованиями
доступно в виде нового датагорского кита –
набор для сборки или как готовое изделие!

Содержание / Contents

Уровнемеров в продаже великое множество. Но мне как-то даже и мысль в голову не пришла искать что-то готовое, не спортивно это, не по «нашему». Вот и решил сделать прибор сам. Более того, мне недостаточно было знать, верхний и нижний уровень, я хотел знать, сколько точно литров в баке. Конечно, для данной цели – контроль уровня воды в баке, эта информация избыточна, но так солидней. Поскольку моя нынешняя работа связана с ультразвуковой дефектоскопией, то выбор способа измерения был нетрудным. В продаже есть много предложений ультразвуковых датчиков расстояния. Есть дорогие с цифровым интерфейсом и на большое расстояние, есть дешевые с более простым интерфейсом, на меньшее расстояние. Выбор пал на самый простой и дешевый датчик HC-SR04.
Датчик представляет из себя печатную плату. На которой установлены передающий и приёмные пьезоэлементы. На плате собрана схема формирования зондирующей пачки импульсов с частотой 40кГц, которая подается на драйвер, выполненный на преобразователе уровня TTL в RS232.
Да-да, вот такое необычное применение. Не совсем правильное, но дешевое и работоспособное решение позволяющее обойтись без дополнительного высокого напряжения для раскачки излучающего пьезоэелемента. Также плата содержит усилитель для приемного пьезоэлемента и небольшой управляющий микроконтроллер. У датчика четыре ножки управления: питание +5 Вольт (VCC), вход запуска (Trig), выход (Echo), и земля (GND).

На вход Trig мы подаем импульс 10 мкС, на выходе Echo, при получении датчиком эхо-сигнала (отражения), будет сформирован импульс длительностью пропорциональной времени прохождения звука от датчика до отражателя и обратно. Это время мы делим на два и умножаем на скорость звука в воздухе, среднее значение 340 м/с – получаем расстояние до отражателя (объекта). Ниже диаграмма работы датчика.

Прототип был собран на макетной плате на микроконтроллере ATmega16 и индикаторе TIC3321. Для дополнительной визуализации есть линейка из десяти светодиодов. Схему прототипа я не привожу, кому будет нужно, в приложенном архиве проект для Протеус.
В конечном варианте я решил поставить светодиодный индикатор вместо TIC3321 – лучше подходил по габаритам к корпусу, четыре против трех разрядов и лучше видно в темноте. Микроконтроллер поставил ATmega32, давно валявшийся у меня на полке.
Две кнопки, для включения наполнения и слива. Эти же кнопки используются при процедуре калибровки, пара транзисторов и реле для включения электромагнитных клапанов или насоса.
Некоторое время назад, мой бывший коллега принес мне три сломанных теплосчетчика мол: сделаешь что-нибудь полезное.

Из полезного — отрезал от теплосчетчиков термодатчики, пока лежат на полке. Понравился конструктив теплосчетчика. Корпус состоит из двух половинок. В нижней половинке, устанавливаемой стационарно, стоят две платы с клемниками для внешних подключений и колодка для соединения с платой в верхней части корпуса. А в верхней части корпуса стоит основная плата счетчика. Вот этот корпус и будем использовать с такой же идеологией.

Примерка индикатора

Для верхней части корпуса была изготовлена печатная плата, в нижнюю часть, плату делать я не стал – собрал все на монтажной плате.

Питается устройство от импульсного блока питания некогда служившим для питания ADSL-роутера. После был списан на пенсию за слабость свою, после ремонта вновь введен в строй, но уже для питания моего устройства.Для передней панели была изготовлена наклейка. Приятным бонусом для меня оказалось то, что при печати на прозрачном полимере краски получаются полупрозрачными, это позволило мне отказаться от светофильтра индикатора, я просто сделал прямоугольную заливку красного цвета.


Поскольку минимальный формат печати оказался А3, то наклеек я заказал три варианта в двух экземплярах. Мне больше понравился темный. Ну, или если надоест, то всегда можно заказать новую наклейку.Датчик, я установил в корпус от елочной гирлянды.

Корпус закрепил на крышке бака.

Просверлил отверстия для установки датчика.

Припаял кабель, электролитический конденсатор и залил все термоклеем.

При подаче питания на схему сначала проходит тестирование семисегментного индикатора и линейки светодиодов. Если прибор не калиброван, то на индикаторе мы увидим, лишь измеренную дистанцию. Линейка светодиодов не работает, так же не доступна функция управления наполнения и слива бака. Больше про работу не калиброванного прибора рассказывать нечего.
Ну, так давайте откалибруем его! Калибровка состоит из трех этапов:
1. Калибровка нуля. Показываем прибору нижний уровень бака – пустой бак.
2. Калибровка верхнего уровня. Показываем прибору максимальный уровень.
3. Ввод объема бака.

Вход в режим калибровки происходит после теста индикатора при удерживании обеих кнопок. После отпускания кнопок на индикаторе отображается дистанция до дна в миллиметрах, а на линейке светодиодов горит нижний светодиод, символизируя режим калибровки нуля.

Для калибровки параметра на пустом баке нажимаем кнопку «Слить», переходим к следующему этапу – калибровке максимального уровня. На индикаторе так же отображается дистанция в миллиметрах. На линейке горят все светодиоды, символизируя режим калибровки максимального уровня. Дальше возможны варианты – либо мы наполняем бак на сто процентов и после этого жмем кнопку «Наполнить» для установки верхнего уровня. Или можно просто поднести отражатель к датчику на предполагаемый максимальный уровень.

После калибровки уровней переходим к вводу объема бака. Кнопкой «Наполнить» меняем значение разряда, а кнопкой «Слить» меняем разряд и так все четыре разряда по очереди. В калибровке предусмотрены две блокировки. Не критическая – если объем не введен, то устанавливается объем 100, соответственно отображение будет в процентах или в литрах, если бак при этом на сто литров. Вторая — критическая блокировка, поскольку расположение датчика у нас верхнее, то значение верхнего уровня не может быть больше нижнего.
В этом случае прибор калибровку не проходит, а просто отображает дистанцию.

После успешной калибровки прибор отображает объем воды в литрах и уровень в десятках процентов на линейке светодиодов. Также становятся доступными функции наполнения и слива бака. В приборе предусмотрено автоматическое наполнение, которое неактивно после подачи питания. Для активации автоматического наполнения необходимо нажать кнопку «Наполнить» после чего бак наполнится на 90%.

При наполнении бака, уровень на светодиодной линейке будет отображаться как при зарядке аккумулятора в телефоне. Повторное наполнение включиться автоматически при отпускании уровня ниже 10%. Наполнение бака можно запускать в любой момент. Для остановки наполнения нужно нажать кнопку «Слить» во время наполнения. Функция слива предусмотрена для вывода бака из эксплуатации на зимний период. Может быть, и не очень нужная функция, прибор опытный трудно вот так все сразу продумать, пускай пока будет.

Для активации слива нажимаем кнопку «Слить», включается реле включения клапана слива. Реле выключается при достижении нулевого уровня после задержки необходимой для слива воды с трубопровода. Теперь, во время слива, батарейка — бак будет уже не заряжаться, а разряжаться. После активации слива, режим автоматического наполнения выключается, повторно включить его можно нажав на кнопку «Наполнить».

Вот собственно и все, смотрим демо-видео.

Видео прототипа:

Схема, плата, даташиты: ▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Файл прошивки для варианта на led-индикаторах: ▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Внимание!
Описанное устройство с усовершенствованиями
доступно в виде нового датагорского кита –
набор для сборки или как готовое изделие!

Хотя на дворе уже весна, но дачный сезон еще не наступил, поэтому придется подождать, пока можно будет начать пользоваться баком. Более того, мне еще долго не придется использовать прибор в полном объеме, так как в старой бане нет постоянно подключенного водоснабжения, а новую я еще не достроил.
Но смотреть уровень уже можно!!!
:yahoo:

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌻 Купон до 1000₽ для новичка на Aliexpress

Никогда не затаривался у китайцев? Пришло время начать!
Камрад, регистрируйся на Али по нашей ссылке. Ты получишь скидочный купон на первый заказ. Не тяни, условия акции меняются.

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Куплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции.

 

Выбираем датчики уровня воды в резервуара и емкостях: виды, принцип действия

Для автоматизации многих производственных процессов необходимо контролировать уровень воды в резервуаре, измерение проводится при помощи специального датчика, подающего сигнал, когда технологическая среда достигнет определенного уровня. Без уровнемеров невозможно обойтись и в быту, яркий пример этому – запорная арматура бачка унитаза или автоматика для отключения насоса скважины. Давайте рассмотрим различные виды датчиков уровня, их конструкцию и принцип работы. Эта информация будет полезной при выборе устройства под определенную задачу или изготовлении датчика своими руками.

Различные виды датчиков уровня

Конструкция и принцип действия

Конструктивное исполнение измерительных устройств данного типа определяется следующими параметрами:

• Функциональностью, в зависимости от этого устройства принято делить на сигнализаторы и уровнемеры. Первые отслеживают конкретную точку заполнения резервуара (минимальную или максимальную), вторые осуществляют беспрерывный мониторинг уровня.
• Принципом действия, в его основу может быть положены: гидростатика, электропроводность, магнетизм, оптика, акустика и т.д. Собственно, это основной параметр, определяющий сферу применения.
• Методом измерения (контактный или бесконтактный).

Помимо этого, особенности конструкции определяет характер технологической среды. Одно дело — измерять высоту питьевой воды в баке, другое — проверять наполнение резервуаров для промышленных стоков. В последнем случае необходима соответствующая защита.

Виды датчиков уровня

В зависимости от принципа действия, сигнализаторы принято делить на следующие виды:

• поплавочного типа;
• использующие ультразвуковые волны;
• устройства с емкостным принципом определения уровня;
• электродные;
• радарного типа;
• работающие по гидростатическому принципу.

Поскольку эти типы наиболее распространены, рассмотрим каждый из них в отдельности.

Поплавковый

Это наиболее простой, но, тем не менее, действенный и надежный способ измерения жидкости в баке или другой емкости. С примером реализации можно ознакомиться на рисунке 2.

Рис. 2. Поплавковый датчик для управления насосом

Конструкция состоит из поплавка с магнитом и двух герконов, установленных в контрольных точках. Кратко опишем принцип действия:

• Емкость опустошается до критического минимума (А на рис. 2), при этом поплавок опускается до уровня, где расположен геркон 2, он включает реле, подающее питание на насос, закачивающий воду из скважины.
• Вода доходит до максимальной отметки, поплавок поднимается до места расположения геркона 1, он срабатывает и реле отключается, соответственно, двигатель насоса прекращает работать.

Такой герконовый сигнализатор сделать самостоятельно довольно просто, а его настройка сводится к установке уровней включения-выключения.

Заметим, что если правильно выбрать материал для поплавка, датчик уровня воды будет работать, даже при наличии слоя пены в резервуаре.

Ультразвуковой

Этот тип измерителей может использоваться как для жидкой, так и сухой среды, при этом у него может быть аналоговый или дискретный выход. То есть, датчик может ограничивать заполнение по достижению определенной точки или отслеживать его постоянно. Устройство включает в себя ультразвуковой излучатель, приемник и контроллер обработки сигнала. Принцип работы сигнализатора продемонстрирован на рисунке 3.

Рис. 3. Принцип работы ультразвукового датчика уровня

Работает система следующим образом:

• излучается ультразвуковой импульс;
• принимается отраженный сигнал;
• анализируется длительность затухания сигнала. Если бак полный, она будет короткой (А рис. 3), а по мере опустошения начнет увеличиваться (В рис. 3).

Ультразвуковой сигнализатор бесконтактный и беспроводной, поэтому он может использоваться даже в агрессивных и взрывоопасных средах. После первичной настройки, такой датчик не требует никакого специализированного обслуживания, а отсутствие подвижных частей существенно продлевает срок эксплуатации.

Электродный

Электродные (кондуктометрические) сигнализаторы позволяют контролировать один или несколько уровней электропроводящей среды (то есть, для измерения наполнения бака дистиллированной водой они не подходят). Пример использования устройства приведен на рисунке 4.

Рисунок 4. Измерение уровня жидкости кондуктометрическими датчиками

В приведенном примере задействован трехуровневый сигнализатор, в котором два электрода контролируют заполнение емкости, а третий является аварийным, для включения режима интенсивной откачки.

Емкостной

При помощи этих сигнализаторов можно определять максимальное заполнение емкости, причем, в качестве технологической среды могут выступать как жидкость, так и сыпучие вещества смешанного состава (см. рис. 5).

Рис. 5. Емкостной датчик уровня

Принцип работы сигнализатора такой же, как у конденсатора: проводится измерение емкости между пластинами чувствительного элемента. Когда она достигнет порогового значения, подается сигнал на контроллер. В некоторых случаях задействовано исполнение «сухой контакт», то есть уровнемер работает через стенку бака в изоляции от технологической среды.

Данные устройства могут функционировать в широком температурном диапазоне, на них не влияют электромагнитные поля, а срабатывание возможно на большом расстоянии. Такие характеристики существенно расширяют сферу применения вплоть до тяжелых условий эксплуатации.

Радарный

Этот вид сигнализаторов можно действительно назвать универсальным, поскольку он может работать с любой технологической средой, включая агрессивную и взрывоопасную, причем, давление и температура не будут влиять на показания. Пример работы устройства приведен на рисунке ниже.

Измерение уровня радарным датчиком

Устройство излучает радиоволны в узком диапазоне (несколько гигагерц), приемник ловит отраженный сигнал и по времени его задержки определяет наполняемость емкости. На измеряющий датчик не влияет давление, температура или характер технологической среды. Запыленность также не отражается на показаниях, чего не скажешь о лазерных сигнализаторах. Также необходимо отметить высокую точность приборов данного типа, их погрешность составляет не более одного миллиметра.

Гидростатический

Эти сигнализаторы могут измерять как предельное, так и текущее заполнение резервуаров. Их принцип действия продемонстрирован на рисунке 7.

Рисунок 7. Измерение заполнения гиростатическим датчиком

Устройство построено по принципу измерения уровня давления, произведенного столбом жидкости. Приемлемая точность и небольшая стоимость сделали данный вид довольно популярным.

В рамках статьи мы не можем осмотреть все типы сигнализаторов, например, ротационно-флажковых, для определения сыпучих веществ (идет сигнал, когда лепесток вентилятора застрянет в сыпучей среде, предварительно вырыв приямок). Так же нет смысла рассматривать принцип действия радиоизотопных измерителей, тем более рекомендовать их для проверки уровня питьевой воды.

Как выбрать?

Выбор датчика уровня воды в резервуаре зависит от многих факторов, основные из них:

• Состав жидкости. В зависимости от содержания в воде посторонних примесей может меняться плотность и электропроводность раствора, что с большой вероятностью отразится на показаниях.
• Объем резервуара и материал, из которого он изготовлен.
• Функциональное назначение емкости для накопления жидкости.
• Необходимость контролировать минимальный и максимальный уровень, или требуется мониторинг текущего состояния.
• Допустимость интеграции в систему автоматизированного управления.
• Коммутационные возможности устройства.

Это далеко не полный список для выбора измерительных приборов данного типа. Естественно, что для бытового назначения можно существенно сократить критерии отбора, ограничив их объемом резервуара, типом срабатывания и схемой управления. Существенное сокращение требований делает возможным самостоятельное изготовление подобного устройства.

Делаем датчик уровня воды в резервуаре своими руками

Допустим, есть задача автоматизировать работу погружного насоса для водоснабжения дачи. Как правило, вода поступает в накопительную емкость, следовательно, нам необходимо сделать так, чтобы насос автоматически выключался при ее заполнении. Совсем не обязательно для этой цели покупать лазерный или радиолокационный сигнализатор уровня, собственно, никакой приобретать не нужно. Несложная задача требует простого решения, оно показано на рисунке 8.

Схема управления водозабоным насосом

Для решения задачи понадобится магнитный пускатель с катушкой на 220 вольт и два геркона: минимального уровня — на замыкание, максимального — на размыкание. Схема подключения насоса проста и, что немаловажно, безопасна. Принцип работы был описан выше, но повторим его:

• По мере набора воды поплавок с магнитом постепенно поднимается, пока не дойдет до геркона максимального уровня.
• Магнитное поле размыкает геркон, отключая катушку пускателя, что приводит к обесточиванию двигателя.
• По мере расхода воды, поплавок опускается, пока не достигнет минимальной отметки напротив нижнего геркона, его контакты замыкаются, и поступает напряжение на катушку пускателя, подающего напряжение на насос. Такой датчик уровня воды в резервуаре может работать десятилетиями, в отличие от электронной системы управления.

Датчик уровня жидкости

SST с Arduino

Датчик уровня жидкости

SST с Arduino

Используя датчик уровня жидкости SST, мы можем определять уровень жидкости через TTL-совместимый двухтактный выход. Эта часть сенсора покрыта прочным материалом, что позволяет устанавливать ее в ограниченной зоне зондирования.


В оптическом датчике уровня жидкости используется инфракрасный светодиод и фототранзистор, точно расположенный у основания наконечника датчика.Когда наконечник является воздушным, инфракрасный свет отражается внутри наконечника к фототранзистору, обеспечивая хорошую оптическую связь между ними. Когда наконечник датчика погружается в жидкость, инфракрасный свет выходит из наконечника, вызывая изменение количества света на фототранзисторе, что приводит к изменению состояния выхода. (Источник: Примечания к применению SST)

Положение датчика

Интерфейс датчика жидкости Arduino SST

Подключите контакты датчиков Vcc и Gnd к контактам питания Arduino и подключите выходной контакт датчика к цифровому контакту 7 Arduino.Убедитесь, что датчик расположен так, чтобы определять уровень жидкости.

Вывод из SST Датчик жидкости

КРАСНЫЙ По сравнению с
ЗЕЛЕНЫЙ ВЫХОД
СИНИЙ 0V

SST Датчик жидкости Технический паспорт

https://www. sparkfun.com/products/13835

Код Ардуино

 // Определение уровня жидкости с помощью датчика SST
//
// Когда жидкость касается кончика датчика,
// на выводе 13 загорается светодиод.//
// Аппаратное обеспечение:
// Датчик | Ардуино
// ------------- | ---------
// Против (КРАСНЫЙ) | 5В
// Выход (ЗЕЛЕНЫЙ) | вывод 7
// GND (СИНИЙ) | GND

// Пины
const int LIQUID_SENSOR_PIN = 7;
const int LED_PIN = 13;

void setup () {
 pinMode (LIQUID_SENSOR_PIN, INPUT);
 pinMode (LED_PIN, ВЫХОД);
 digitalWrite (LED_PIN, LOW);
}

void loop () {

 // Считываем датчик. Если жидкость коснется наконечника, датчик будет
 // читаем 0В.Включите светодиод, если присутствует жидкость.
 int isDry = digitalRead (LIQUID_SENSOR_PIN);
 if (isDry) {
 digitalWrite (LED_PIN, LOW);
 } еще {
 digitalWrite (LED_PIN, HIGH);
 }

 задержка (200);
}

 

Код Arduino для датчика жидкости из нержавеющей стали: https://gist.github.com/ShawnHymel/a7c6cd17f00dd10e4325f72f83842be1

24V 4-20mA датчик уровня воды с Arduino

Intro

Несколько лет назад я установил датчик уровня воды на основе ультразвукового датчика. Принципиально то, что я установил ультразвуковой модуль наверху цистерны и измерил расстояние до поверхности воды. Основываясь на этом расстоянии, я вычислил, насколько мой бачок полон или пуст в процентах.

Я сделал небольшую страницу с документами о датчике уровня воды TL231. Если вы просто ищете использование этого датчика, нажмите здесь:

https://docs.turais.de/docs/sensors/misc/tl231-water-level-sensor/

У меня есть блог сообщения об этом, но они только на немецком языке:

Проблемы с моим ультразвуковым датчиком

Я столкнулся с некоторыми проблемами на протяжении многих лет:

1. Я скомпенсировал ультразвуковое измерение температурой.Таким образом, зимой, когда температура составляет около 4 ° C / 40 ° F, измерение корректируется, потому что звук распространяется по-разному в зависимости от температуры воздуха.
2. В качестве ультразвукового датчика я использовал датчик парковки от машины, такой, который можно найти на Aliexpress очень дешево. Я обнаружил, что для правильного считывания вам понадобится датчик, создающий ультразвуковой луч, у них на конце есть конус, чтобы немного больше направлять звук. Это было бы немного лучше, потому что в противном случае звук будет слишком сильно отражаться на входе в цистерну.
3. Когда цистерна была заполнена, все было в порядке, и уровни от 100% до 80% действительно хорошо определялись. Но я получил несколько неудачных показаний, когда уровень цистерны был ниже 80%. Я использовал простую скользящую среднюю для усреднения некоторых пиков, но этого было недостаточно. Вам необходимо провести правильную интеллектуальную фильтрацию ложных измерений.
4. Моя цистерна сделана из бетона под землей. Крышка цистерны закрывается не на 100%, поэтому некоторым паукам очень интересно строить там паутину.Нет проблем с экономией дождевой воды для полива сада, но настоящая проблема для моего ультразвукового датчика. Spierwebs может накапливать легкую грязь, а затем отражать ультразвук, и тогда ваше чтение будет мусором. Хуже всего то, что у вас нет возможности обнаружить неисправность датчика без камеры или чего-то еще.
5. Вы должны проверять датчик и время от времени чистить его. На мой взгляд, это делает установку с ультразвуковым датчиком наименее благоприятным способом чтения некоторых данных.

Я установил УЗИ как можно ближе к поверхности воды.

Я искал альтернативы, но с годами датчик уровня воды на основе датчика давления был слишком дорогим для моего небольшого хобби-проекта.

Другой датчик для измерения уровня воды

Существуют разные способы измерения уровня воды:

На основе ультразвука

На основе емкостного типа

• На основе 2-проводной связи – как и Homematic. Он измеряет емкость между двумя проводами. Если два провода находятся в воде, емкость изменяется в зависимости от того, сколько воды протекает вокруг двух проводов.

Механический

• Зонд для плавания – в основном маленький зонд с грузом, который плавает по поверхности. Он связан небольшой нитью наверху. А исходя из того, на сколько протянута резьба, видно, на сколько сантиметров опустился зонд.

Механические или электрические датчики на разной высоте

Принцип заключается в том, что вы прикрепляете разные датчики на разной высоте в цистерне или канистре. В зависимости от того, сколько датчиков сработало, вы знаете уровень воды.Вы можете использовать переключатели уровня воды, которые вы найдете на Aliexpress или Amazon, и построить свои собственные с помощью Arduino. Для подключения различных переключателей целесообразно использовать плату расширения ввода-вывода . Эти платы основаны на PCF8574.

• Имя на коммерческом: M167

На основе давления воды

• Датчик давления воды – как вы найдете на Amazon или Aliexpress там дни. Вы можете опустить эти датчики на дно бачка, и они измерят давление. Давление в воде меняется с глубиной.

Датчик уровня жидкости

Датчик уровня жидкости часто называют:

• TL231 или TL-231
• DC24 4-20mA Датчик уровня жидкости
• TL136 или TL-136
• ASL-MP-2F

Есть несколько китайских брендов, которые продают этот датчик, они выглядят почти одинаково, но я не могу сказать вам, такой же ли этот датчик. Но все они работают по одному и тому же принципу.

Датчик уровня жидкости TL231 измеряет давление.Датчик, в отличие от других типов датчиков давления, которые вы найдете в вашем смартфоне, или датчика давления воздуха BME280 от Bosch, работает под водой на глубине до 5 метров.

Давление в воде изменяется линейно с глубиной. Чем глубже вы заходите, тем большее давление вы получаете. https://en.wikipedia.org/wiki/Centimetre_of_water

Если вы погрузитесь на глубину 1 метр, вы получите примерно на 0,1 бар больше давления. https://en.wikipedia.org/wiki/Pascal’s_law

Давление на датчике зависит от воды над датчиком.Таким образом, вы можете интерпретировать значения, которые вы получаете от датчика, как уровень воды в вашем резервуаре / цистерне.

Принцип считывания значений: Значения передаются через ток, а не через напряжение.

Если вы запитаете датчик напряжением 24 В, и он будет находиться в воздухе, а не под водой, датчик будет «потреблять» 4 мА. Если давление увеличивается, оно будет линейным до 20 мА.

В идеале 4 мА будет на 0 м выше датчика, а 20 мА – на 5 м выше датчика.

Принцип считывания датчика уровня жидкости TL231 4-20 мА

Для считывания тока, например, для проверки датчика, вы можете использовать мультиметр.Вы получаете их на Amazon примерно за 10 евро, и их достаточно для тестирования.

Получите некоторые показания

Есть три способа, которые я считаю наиболее практичными для получения показаний:

1. 250 Ом, последовательно подключенный резистор, затем измерьте падение напряжения.
2. Модуль измерения тока HW-685
3. Датчик тока INA219 рекламируется для считывания с точностью 0,8 мА, что очень хорошо.

Для автоматического считывания давления существует один основной принцип.Для считывания токов вам понадобится резистор. Обычно вам не нужен резистор с высоким сопротивлением, включенный последовательно, но в этом случае датчик ведет себя как источник постоянного тока. Он будет регулировать ток в зависимости от давления.

Подробнее об этой технике здесь: https://turais.de/current-to-voltage-module-for-sensing-small-currents-4-20ma/

и: https://en.wikipedia.org/ wiki / Current_loop

Сначала подумал, а почему бы не использовать дешевый модуль с Алиэкспресс для считывания тех токов.Есть некоторые из них, подобные тому, что я представил в статье блога выше. Он называется HW-685 , и, конечно, вы можете получить его на Aliexpress или на Amazon.

HW-685 для считывания токов от 4 до 20 мА

У меня были проблемы с этим модулем. И, на мой взгляд, это слишком громоздко, чтобы им пользоваться. Если вы решили использовать его, вам понадобятся:

• Постоянный источник питания 5,0 В – Он должен быть действительно постоянным, а не как источник питания USB. Если ваше напряжение питания изменится со временем, изменится и ваше чтение.Решением было бы измерить как напряжение питания, так и VOUT от этого модуля для компенсации.
• Повышающий преобразователь 24 В от напряжения питания до 24 В.
• Arduino или ESP8266 для чтения VOUT. Я не буду вдаваться в подробности, как считывать аналоговые напряжения с помощью ESP8266 или Arduino.

Считывание VOUT с помощью Wemos D1 mini

Подробнее здесь: https://turais.de/current-to-voltage-module-for-sensing-small-currents-4-20ma/

Повышающий преобразователь, который я использовал для получения 24 В от моего источника питания USB 5 В.

Чтение значений с помощью Arduino

Для тестирования я использовал ESP8266, а именно WEMOS D1 mini. Позже я заменю свой текущий модуль датчика уровня цистерны, основанный на ультразвуковом датчике, на этот датчик.

Вы можете использовать любую Arduino.

Для чтения значений с помощью Arduino вам потребуется:

Конечно, вам понадобится опыт пайки и так далее.

Считывание падения напряжения на резисторе 220 Ом:

• при 4 мА вы получите: U = R * I; U = 160 * 4 мА = 640 мВ
• при 20 мА вы получите примерно: U = R * I; U = 160 * 20 мА = 3200 мВ

Это будет в диапазоне вашего АЦП, например диапазон WEMOS составляет 0 В-3.3В. АЦП имеет разрешение 10 бит. Где при 3,3 В вы получите показание 1023, а при 0 В – 0.

3,3 В / 1023 = 3,22 мВ на единицу

640 мВ => 199

3200 мВ => 994

994-199 = 795 единиц … глубина 5 м будет 795 и 0 м 199. Отказ датчика будет выше или ниже этих значений. Это даст вам разрешение около ~ 1 см, но сам датчик не так точен. Я обнаружил, что вы можете получать показания с с точностью около +/- 10 см.

DFRobot Гравитационный датчик уровня жидкости

Датчик тока к напряжению для любого датчика 4-20 мА от DFRobot

Вы также можете использовать модуль гравитационного тока к напряжению DFRobot. Вот ссылка на их вики.

Этот модуль представляет собой модный резистор 120R, о котором я вам говорил ранее. Он использует операционный усилитель TP5551 для считывания падения напряжения на резисторе 120 Ом.

• Вы можете получить макет / схему их модуля на Github. (Нажмите)
• Вы можете купить модуль здесь: (Нажмите).
• Wiki от DFRobot для их набора. (Щелкните).

Считывание показаний датчика с помощью имеющегося в продаже оборудования

Токовая петля 4–20 мА де-факто является отраслевым стандартом. Вы можете использовать логотип Siemens! с дополнительным модулем для чтения таких данных датчика.

Конечно любой другой ПЛК с возможностью токовой петли работает.

Также, если хотите, вы можете использовать коммерческий индикатор процесса. Получить на Amazon: (Щелкните). Для этой установки я бы рекомендовал:

DX

Интеллектуальный бесконтактный датчик уровня жидкости использует передовую технологию обработки сигналов и высокоскоростной чип обработки сигналов для достижения реального бесконтактного определения уровня жидкости в закрытом контейнере.
Датчик уровня жидкости (зонд) может быть установлен на верхней и нижней сторонах внешней стенки мерной емкости (верхний и нижний уровень уровня жидкости).
В неметаллических контейнерах не нужно открывать отверстие, и их легко установить.
Может определять уровень токсичных веществ, сильных кислот и щелочей, а также различные жидкости в герметичных контейнерах высокого давления.
– Рабочее напряжение: 4,8-24 В постоянного тока
– Рабочий ток: – Выход: высокий и низкий выход, настройки по умолчанию, когда он обнаруживает жидкость, он выдает высокий, в противном случае выход низкий.
– Совместимость: может проникать в различные неметаллические материалы, такие как пластик, стекло, керамика, расстояние срабатывания до 12 мм
– Описание контакта: коричневый (VCC) подключен к плюсу источника питания, желтый (OUT) – сигнал выход, синий (GND) подключен к отрицательному источнику питания. Черная линия – это допустимый выбор уровня, если она подключена к высокому или плавающему уровню, активный уровень высокий. В противном случае активный уровень низкий.
– Регулировка чувствительности: откройте заднюю крышку головки датчика, отрегулируйте ручку чувствительности с помощью небольшой отвертки, вращение против часовой стрелки увеличивает чувствительность, а вращение по часовой стрелке снижает чувствительность.
9027 Цвет Черный Материал

Общие
Марка	OPEN-SMART
Модель	НЕТ
Количество	1 комплект	PCB + Alloy + Plastic
Specification
Application	бесконтактное определение уровня жидкости в закрытом контейнере
Рабочее напряжение	DC 4.8-24V
Ссылка для загрузки	https://drive.google.com/drive/folders/0B6uNNXJ2z4CxcmZKcnV5QnpKUDA?usp=sharing

Длина кабеля датчика 45 см)

Гравитация: Бесконтактный цифровой датчик уровня воды / жидкости для Arduino

Введение

В бесконтактном датчике уровня жидкости используется передовая технология обработки сигналов с использованием мощного чипа с высокой скоростью работы для бесконтактного определения уровня жидкости.Отсутствие контакта с жидкостью делает модуль пригодным для опасных приложений, таких как обнаружение токсичных веществ, сильной кислоты, сильной щелочи и всех видов жидкостей в герметичном контейнере под высоким давлением. К жидкости или емкости нет особых требований, датчик прост в использовании и установке.
Датчик уровня жидкости оснащен адаптером интерфейса, что делает его совместимым с интерфейсом DFRobot «Gravity». Есть 4 уровня чувствительности, которые устанавливаются нажатием кнопки SET .

Спецификация

• Рабочее напряжение (InVCC): 5 ~ 24 В постоянного тока
• Потребление тока: 5 мА
• Выходное напряжение (высокий уровень): InVCC
• Выходное напряжение (низкий уровень): 0 В
• Выходной ток: 1 ~ 50 мА
• Время отклика: 500 мс
• Рабочая температура: 0 ~ 105 ℃
• Диапазон толщины индукции (чувствительности): 0 ~ 13 мм
• Влажность: 5% ~ 100%
• Материал: АБС-пластик.
• Водонепроницаемость: IP67
• Размер: 28 * 28 мм / 1.1 * 1,1 дюйма

Штырь Описание

Бесконтактный датчик уровня жидкости XKC-Y25-T12V

Датчик уровня жидкости-XKC-Y25-T12V Определение контакта Чис. Имя Описание 1 (коричневый) VCC InVCC (диапазон: + 5 В ~ + 24 В) 2 (желтый) ВЫХ Выход сигнала датчика уровня жидкости 3 (синий) ЗЕМЛЯ ЗЕМЛЯ 4 (черный) ADJ Переключатель регулировки чувствительности датчика (Регулировка чувствительности датчика, всего 4 режима.Нажмите кнопку SET на адаптере, чтобы установить чувствительность датчика.)

Адаптер бесконтактного датчика уровня жидкости

Датчик уровня жидкости-XKC-Y25-T12V Определение контакта Чис. Имя Описание Левый_1 VCC InVCC (диапазон: + 5 В ~ + 24 В) Левый_2 ВЫХ Выход сигнала датчика уровня жидкости Левый_3 ЗЕМЛЯ ЗЕМЛЯ Левый_4 ADJ Переключатель регулировки чувствительности датчика (Регулировка чувствительности датчика, всего 4 режима.Нажмите кнопку SET на адаптере, чтобы установить чувствительность датчика.) Правый_1 ВЫХ Сигнал Правый_2 VCC InVCC Правый_3 ЗЕМЛЯ ЗЕМЛЯ

Предупреждение : sizeof (): параметр должен быть массивом или объектом, который реализует Countable в / home / amicus / www / www / migration_prd / wp-content / themes / mediacenter / woocommerce / single-product / мета.php на линии 15

3397 Adafruit Optomax Цифровой датчик уровня жидкости Arduino, Электроника и робототехника Electan, Интернет-магазин

Электроника и вода обычно не смешиваются, поэтому проекты по измерению уровня жидкости могут быть немного сложными. Вы можете сделать датчик самостоятельно, но содержать его в чистоте и не окисляться может быть проблемой. Цифровые переключатели уровня жидкости Optomax – это умное решение, когда вам нужен небольшой датчик для обнаружения жидкости / воды: очень простой в использовании и очень прочный!

Внутри пластикового корпуса датчика находится инфракрасный (ИК) светодиод и соответствующий фототранзистор.На открытом воздухе инфракрасный свет отражается от сенсора, поэтому вы знаете, что он сухой и красивый. Когда измерительный наконечник погружается в жидкость, ИК-свет ускользает, и транзистор выключается. Датчик может определять наличие или отсутствие практически любого типа жидкости; на масляной или водной основе. Он нечувствителен к окружающему свету и не подвержен влиянию пены на воздухе и мелких пузырьков в жидкости.

Удобный для микроконтроллера выход логического уровня имеет двухтактный тип и может потреблять и отдавать до 100 мА в диапазоне напряжения питания 4.От 5 до 15,4 В постоянного тока – так что вы даже можете использовать его для прямого управления транзистором или, возможно, даже небольшим реле.

Просто подключите синий / черный провод к земле, красный провод к 4,5-15,4 В постоянного тока и посмотрите на выход с помощью мультиметра или микроконтроллера. В сухом состоянии выход такой же, как у красного провода. В мокром состоянии на выходе 0 В. Обратите внимание, что они довольно чувствительны, любая жидкость на датчике (например, капли на поверхности) может вызвать его.

Поставляется в химически стойком корпусе из полисульфона, который является стандартным выбором для большинства применений для установки внешнего датчика и для использования в стандартных диапазонах рабочих температур (от -25 до 80 ° C).

Характеристики:

• Защита от обратной полярности, электростатического разряда и переходного перенапряжения
• Широкий диапазон напряжения питания
• Двухтактный выход, способный принимать или опускать до 100 мА, может напрямую управлять небольшими нагрузками
• Твердотельный полностью закрыты, поэтому нет движущихся частей, вызывающих ненадежность
• Небольшой размер, поэтому они могут быть установлены в приложениях с ограниченным пространством
• Может обнаруживать крошечные количества жидкости при правильном расположении, идеально подходит для обнаружения утечек
• Быстрое время отклика
• Повторяемая точка переключения
• Встроенные выходные задержки доступны по запросу для приложений, в которых колебания вызывают прерывистое переключение.
• Очень надежный, позволяющий использовать в широком диапазоне жидкостей и химикатов.
• См. Технические характеристики для получения дополнительных спецификаций и информации!

Дешевый датчик уровня жидкости Arduino, найдите предложения по датчику уровня жидкости Arduino онлайн на Alibaba.com

Solu ® Датчик уровня воды Глубина обнаружения Датчик уровня воды для Arduino // Высокочувствительный датчик воды // Модуль датчика уровня воды Глубина обнаружения Высота поверхности жидкости для Arduino M

4,99

Arduino Бесконтактный цифровой уровень воды / жидкости Датчик (совместимый с Arduino), приложение для мониторинга окружающей среды, садоводства, электронных проектов DIY, очистки сточных вод, роботов и т. Д.

27,87

1x НОВЫЙ контроллер уровня жидкости 5 В Модуль датчика обнаружения воды для Arduino m

null

DFROBOT Gravity: Фотоэлектрический датчик уровня воды / жидкости для Arduino обнаруживает переполнение раствора, сухой и горизонтальный уровень и может использоваться как функция напоминания и сигнализации

14.85

HARULU Модуль датчика уровня воды Определение глубины Высота поверхности жидкости для Arduino

4,6

Новый датчик уровня воды Датчик глубины обнаружения капель воды для Arduino

2,64

1 шт. Датчика уровня воды Датчик глубины обнаружения воды для Arduino

6.0

Gikfun Проводной поплавковый переключатель датчика уровня воды для Arduino EK1373

6,28

Shanhai 2 модуля датчика уровня или солености воды для Arduino

19.54

Waveshare Модуль датчика уровня воды Датчик уровня жидкости Цепь датчика обнаружения глубины Модуль датчика для Arduino

6,99

Gikfun MQ2 MQ3 MQ4 MQ5 MQ6 MQ7 MQ8 MQ9 MQ135 датчик каждый 1 шт. MQ-3 MQ-4 MQ-5 MQ-6 MQ-7 MQ-8 MQ-9 Датчик MQ-135 Каждый 1 шт. Для Arduino EK8223

27,98

Надоело искать поставщиков? Попробуйте запрос предложений!

Запрос коммерческого предложения Получите расценки по индивидуальным запросам Позвольте подходящим поставщикам найти вас Завершите сделку одним щелчком мыши Настройка обработки Apperal 1000 фабрик могут предложить вам предложение Более быстрый ответ ставка 100% гарантия доставки

1 шт. Бесконтактный датчик уровня датчик уровня жидкости датчик уровня воды

7.88

canmore Новая идея Новый датчик определения глубины жидких капель воды Датчик уровня воды для Arduino [Симпатично !!]

$ 2.02

LauraDeal Большая экономия Новый датчик уровня воды Датчик глубины жидких капель воды для Arduino Новинка !!

$ 1,84

Датчик уровня воды Датчик воды для Arduino обнаруживает падение глубины воды

1,99

momenteer Новый датчик уровня воды высокого класса Датчик обнаружения капель жидкой воды для Arduino High-end

$ 1.82

Датчик уровня жидкости Hacloser Детектор 5 ~ 24 В 5 мА Бесконтактный датчик уровня жидкости Интеллектуальный датчик уровня воды Индукционный переключатель уровня постоянного тока

7,34

Датчик уровня жидкости, Asixx 1 шт. XKC-Y25-V Интеллектуальный бесконтактный датчик уровня жидкости Инструмент для герметичного контейнера

5,99

Keyes – KEYES Arduino Sensor Suite SensorCSuite 24 Датчик начального уровня

46.98

trademin Вертикальный горизонтальный резервуар из нержавеющей стали Поплавковый выключатель датчика уровня жидкости

9 долларов США.19 / шт.

Letitiadeal Вертикальный горизонтальный резервуар из нержавеющей стали Поплавковый переключатель датчика уровня воды 24 часа

US $ 9,01 / кусок

Larainevip Вертикальный горизонтальный резервуар из нержавеющей стали Поплавковый переключатель датчика уровня воды 24 часа

8,64 долларов США / кусок

Larkbuy Вертикальный горизонтальный резервуар из нержавеющей стали Поплавковый переключатель датчика уровня воды 24 часа отправка

8,32 долл. США / кусок

Модуль датчика уровня дождевой воды 5 шт. Глубина обнаружения Высота поверхности жидкости Arduino

6.89

loveyshop Вертикальный горизонтальный резервуар из нержавеющей стали Датчик уровня воды Поплавковый выключатель Горячий

9,19 долларов США / кусок

loveygood Поплавковый переключатель Поплавковый переключатель датчика уровня жидкости в вертикальном горизонтальном резервуаре из нержавеющей стали

Датчик уровня жидкости, Asixx XKC-Y25-PNP Интеллектуальный бесконтактный датчик уровня жидкости для герметичного контейнера

5.93

Забавно! topstore Вертикальный горизонтальный резервуар из нержавеющей стали Поплавковый датчик уровня жидкости в резервуаре Сэкономьте до 50% Акция продам

8 долларов США.83 / штука

Датчик уровня жидкости, Asixx XKC-Y25-NPN Интеллектуальный бесконтактный датчик уровня жидкости Инструмент для определения уровня жидкости со стабильной производительностью, долговечностью и длительным сроком службы для герметичного контейнера

5,99

Вас также может заинтересовать:

Бесконтактный датчик уровня жидкости

Описание

Бесконтактные датчики уровня жидкости (далее именуемые датчиками уровня жидкости) используют передовую технологию обработки сигналов и высокоскоростные микросхемы обработки сигналов, чтобы исключить влияние толщины стенок емкости и действительно бесконтактное определение уровня жидкости в герметичных емкостях.

Датчик уровня (зонд) устанавливается на верхней и нижней сторонах внешней стенки мерной емкости (высокий и низкий уровень уровня жидкости). Неметаллический контейнер открывать не нужно. Он прост в установке и не влияет на производство.

Может обнаруживать различные токсичные вещества, сильные кислоты, щелочи и различные жидкости в герметичных контейнерах под высоким давлением.

Характеристики:

• Бесконтактный датчик уровня жидкости не обязательно должен находиться в прямом контакте с жидкостью, он не подвержен коррозии агрессивными жидкостями, такими как сильные кислоты и щелочи, и на него не влияют накипь или другие посторонние предметы.
• Обнаружение точное и стабильное, и кипящая вода может быть обнаружена.
• Чистая структура электронной схемы, немеханические методы работы, стабильная работа и длительный срок службы.
• Высокая стабильность, высокая чувствительность, высокая помехоустойчивость, отсутствие внешних электромагнитных помех, специальная обработка помех промышленной частоты и синфазных помех, совместимость со всеми адаптерами питания 5 ~ 24 В на рынке.
• Сильная совместимость, благодаря контейнерам из различных неметаллических материалов, таких как пластик, стекло, керамика и другие контейнеры, расстояние срабатывания до 12 мм; жидкость, порошок, твердые частицы могут быть обнаружены.
• Метод выхода с открытым коллектором, широкий диапазон напряжения (5 ~ 24 В), подходит для подключения различных цепей и приложений продукта.

Технические характеристики:

• Входное напряжение (InVCC) 5 ~ 24 В пост. Тока
• Потребляемый ток 5 мА
• Выходное напряжение (высокий уровень) InVCC
• Выходное напряжение (низкий уровень) 0 В
• Выходной ток 1 ~ 50 мА
• Время отклика 500 мс
• Температура рабочей среды 0 ~ 100 ° C
• Диапазон чувствительности (чувствительности) 0 ~ 20 мм (перспективно в 12 мм)
• Влажность 5% ~ 100%
• Материал ABS
• Водонепроницаемость IP67

Определение контакта:

• 5-24 В: входное напряжение
• Out: выходной сигнал, выходной единичный ток 2 мА
• GND: Земля 0 В
• M: Выбор режима для выходного сигнала TTL

Примечание:

• Работает только для неметаллических корпусов контейнеров со средними стенками, для металлических версий, пожалуйста, обращайтесь.