Đo mực nước bằng cảm biến siêu âm

Để làm mạng lưới hệ thống tưới cây tự động hóa cần đồng hồ đeo tay đo mực nước. Có thể chọn giải pháp tiếp xúc và không tiếp xúc để do mực chất lỏng trong bể. Tuy nhiên để không tác động ảnh hưởng đến chất lượng của nước thì chiêu thức không tiếp xúc được lựa chọn. Trong giải pháp không tiếp xúc đó giải pháp quang, radar, siêu âm nhưng trong bài này sẽ nói về đo mực nước bằng cảm biến siêu âm .

Nội dung sẽ nói về đồng hồ đeo tay đo mực nước với nền tảng Arduino ( trong bài sử dụng Arduino Mega2560, nhưng bạn hoàn toàn có thể sử dụng bất kể arduino nào bạn có ) .

 

Bạn đang đọc: Đo mực nước bằng cảm biến siêu âm

Những thứ bạn cần

– arduino ( Uno, Mega 2560, … )
( Tham khảo loại sản phẩm https://dichvubachkhoa.vn/kit-arduino/ )
– cảm biến siêu âm HC SR04
( Tham khảo loại sản phẩm https://dichvubachkhoa.vn/cam-bien-sieu-am-hc-sr04.html )
– dây để liên kết cảm biến với arduino
– kính acrylic cho nhà tại ( tùy chọn )

Lý thuyết về cảm biến siêu âm

Đầu tiên, tất cả chúng ta hãy nói về triết lý của giải pháp siêu âm giám sát mực chất lỏng. Các chiêu thức không tiếp xúc sẽ đo khoảng cách giữa thiết bị thu phát và chất lỏng. Chúng ta sẽ truyền xung siêu âm ngắn và đo thời hạn vận động và di chuyển của xung đó từ thiết bị thu phát sang chất lỏng và trở lại thiết bị. Xung siêu âm sẽ bật khỏi chất lỏng vì biến hóa tỷ lệ của môi trường tự nhiên truyền xung siêu âm ( tiên phong xung siêu âm đi qua không khí và bật khỏi chất lỏng với tỷ lệ cao hơn không khí ). Bởi vì nước có tỷ lệ cao hơn, phần đông xung sẽ bật ra .

Hai điểm yếu kém của chiêu thức siêu âm :

– Thứ 1 : do độ dài xung có một khoảng chừng nhỏ không hề nhận xung với bộ thu phát vì bộ thu phát đang truyền. Vấn đề này xử lý rất đơn thuần : đặt cảm biến cao hơn mực nước tối đa vài cm được cho phép thiết bị thu khởi đầu thu .

– Thứ 2: vì chiều rộng của chùm tia đường kính bể bị giới hạn. Nếu đường kính bể quá nhỏ, tín hiệu có thể bị dội lại từ thành bể và có thể cho kết quả đọc sai.

Xem thêm: Bán Linh Kiện Điện Tử Giá Rẻ Nhất Tại Tphcm

Trước khi setup cảm biến trong bể, cần phải thử nghiệm hai điểm yếu kém đó. Trong bài này thì những phép đo không thay đổi với khoảng cách tối thiểu 5 cm từ cảm biến. Điều đó có nghĩa là phải thiết lập cảm biến cao hơn 5 cm so với mực nước tối đa. Đối với điểm yếu kém thứ hai thì đã xác lập không có bất kể yếu tố nào với tín hiệu dội lại từ thành bể có đường kính 7,5 cm ( chiều dài của bể là 0,5 m ). Bể nước được thiết kế xây dựng sẽ tuân thủ hai hiệu quả này sau đó mới thiết lập cảm biến siêu âm .

Bể nước

Hệ thống tưới nước sẽ quản lý và vận hành với nước rơi tự do kiểu nhỏ giọt. Do đó, bể nước cần phải được nâng lên từ mức sàn. Bạn hoàn toàn có thể làm bể chứa nước từ ống nước có chiều dài 1 m và đường kính 16 cm. Chia đường ống thành hai phần. 50 cm tiên phong sẽ là buồng van. Phần trên sẽ làm bể nước. Ở phần trên sử dụng nắp đầu ống làm nắp bể nước. Phần cuối của nắp gắn cảm biến siêu âm. Để không thay đổi hơn gắn bể nước vào một cái đế bằng gỗ trong đó có chứa những thiết bị điện tử và pin .

Tiếp theo là đến phần đo lường và thống kê bể. Phần này rất thiết yếu và chiều cao chất lỏng sẽ được tính theo Xác Suất. Đo hoàn toàn có thể từ 6 đến 56 cm ( bù 6 cm ). Và sẽ được tính theo Phần Trăm là từ 0 đến 100 % .

Chúng ta chọn bể giống hệt vì đo lường và thống kê thể tích thuận tiện hơn ( đường ống – hình tròn trụ ). Đường kính của ống là như nhau suốt chiều dài của ống .

Cảm biến siêu âm, sơ đồ 

Hàn dây vào cảm biến siêu âm ( hoàn toàn có thể sử dụng cáp FTP hoặc UTP ). Sau đó lắp cảm biến vào lớp vỏ bằng làm bằng kính acrylic. Vỏ bọc với cảm biến trong đó đã được niêm phong và gắn trên nắp bể nước. Lớp vỏ acrylic chỉ là phụ không thiết yếu .

Lập trình

 

Xem thêm: Linh kiện điện thoại Giá sỉ Chính hãng Chất lượng cao tại TPHCM

Trong bài này chương trình đo khoảng cách đã được chuyển sang chương trình đo mực nước .

Đầu tiên tất cả chúng ta truyền tín hiệu và sau đó tất cả chúng ta chờ đón và đo thời hạn giữa tín hiệu truyền và tín hiệu thu được. Thời gian này sau đó được quy đổi thành centimet và centimet sau đó được quy đổi thành % và gửi qua liên kết tiếp nối đuôi nhau với máy tính. Chúng ta cũng hoàn toàn có thể tính được lượng nước còn trong bể .