COVID-19 Airflow Sensor Automotive Hack: 5 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Ito ay isang mabilis na umuusbong na proyekto … ang sensor na ito ay inabanduna dahil wala itong anumang mga mounting hole o madaling pamamaraan upang mai-seal laban sa isang tubo. Ang isang nagpapatuloy na proyekto ng airflow sensor ay narito: AFH55M12

Paglalarawan ng Proyekto mula sa Makatulong na Engineering

Ang hangarin dito ay upang lumikha ng isang aparato ng pagsubaybay, batay sa isang mass airflow meter, na maaaring magamit kapag hatiin ang isang bentilador sa dalawa o higit pang mga pasyente. Papayagan nito ang kawani na subaybayan ang mga indibidwal na pasyente habang kinokontrol ng isang aparato sa matinding sitwasyon kung saan ang bilang ng mga ventilator ay hindi sapat upang hawakan ang bilang ng mga pasyente. Ang pagbasa ay dapat na makita nang lokal sa aparato at maaaring kailanganin na may mga input ng parameter ng mga tauhan upang lumikha ng isang ligtas na saklaw ng operating at upang lumikha ng mga alarma kapag ang system ay sumusukat ng isang labas ng saklaw na parameter.

Mga Kinakailangan sa Proyekto

Ito ay isang mabilis na pag-aaral ng paggamit ng isang murang off-the-shelf na awtomatikong sensor ng uri ng daloy ng hangin.

Ang pagbabasa mula sa isang automotive mass airflow sensor gamit ang isang microController 12bit ADC, 20ms interval

Hakbang 1: Ang Paunang Pagsubok Ay Hindi Matagumpay

Ang paunang pagbabasa na sinusubukang lumanghap / huminga nang palabas sa 3 tubo ay mahirap. Katamtaman hanggang malalaking paghinga lamang ang magpapalitaw ng mga output sa ADC.

• 12 bit ADC => 4096 - Malaking paghinga lang ang nagpapalitaw …
• basahin ang ~ 200-350 ADC na may malawak na lawak

Hakbang 2: Binago ang Tube Sa Loob ng isang Tube

Binago ang diameter ng tubo sa 1.75 gamit ang isang paper twalya

• Malaking paghinga adc rurok 900, 0.725volts
• Katamtamang hininga na rurok sa ~ 600
• Pinakamaliit na hininga na maaari kong makuha ~ 400…..
• Higanteng malakas na paghinga.. Nahihilo ako pagkatapos ng ilang… nakakakuha ng hanggang ~ 3000 (2.4volts)

In-calibrate ko ang sensor gamit ang isang tinatayang 430mL para sa isang medium na hininga. Ang pagsasama sa ilalim ng curve para sa bawat paghinga ay nagbibigay ng isang tinatayang dami.

Mga Tala:

• Ang mga exhales ay maingay sapagkat ang sensor ay hindi ginawa upang gumana sa parehong direksyon
• Ang mga inhale ay talagang kabaligtaran ng direksyon tulad ng arrow sa katawan ng sensor. Sinubukan ko ito sa parehong paraan at sa mga rate ng daloy na sinusubukan naming sukatin, mayroong higit na pagkasensitibo sa kabaligtaran na direksyon ng inilaan na airflow..
• Ang pagbawas sa diameter ng tubo kahit na mas malayo (mula sa 1.75 "hanggang ~ 1") ay magpapataas ng pagiging sensitibo na may posibilidad na walang mga kabiguan.
• Mayroong oras na tinanggal sa pagitan ng mga paglanghap at pagbuga sa nasa itaas na grap (ang ADC ay nagpapalitaw lamang sa itaas ng isang threshold)
• Ang 300-400mL ay talagang napakaliit ng dami! Iyon ang parehong dami ng puwang sa isang 1 "tubo x 38" ang haba. Kaya't ang hangin na dumadaan sa sensor ay malamang na hindi makakarating sa baga ng pasyente hanggang sa ika-2 hininga depende sa lokasyon ng sensor.

• Ang paggamit ng isang 1 diameter tube at normal na paglanghap ng 500mL ay nagbibigay ng isang average na bilis ng hangin na 0.328 m / s

  500 ml / (1.27 cm ^ 2 * pi) / 3 sec / 100

Hakbang 3: Buod ng Mga Resulta

• Ang paggamit ng sensor na ito o katulad na bagay at pagbawas ng diameter ng tubo upang matugunan ang kinakailangang pagkasensitibo ay tila nangangako.
• Kailangan mo ng isang airflow sensor upang i-calibrate ang isang airflow sensor. Ang pagkakalibrate ay kailangang mangyari sa mababa, katamtaman, at mataas na dami ng hangin at posibleng para sa bawat indibidwal na sensor na ginawa.
• Hulaan ko ang kawastuhan ay nakasalalay sa pagpili ng sensor, diameter ng tubo at paglalagay sa tubo. Kapag na-calibrate, ang kasalukuyang test jig na ito (na may malaking 1.75 "diameter na katawan) ay marahil +/- 40mL.
• Kung ang diameter ng tubo ay mananatiling 1 "o higit pa, ang mga rate ng daloy ay mananatiling mababa, at hinuhulaan ko ang mga kondisyon ng pagpasok at exit (mas malaki sa 2") sa sensor ay magiging bale-wala
• Narito ang isang tagagawa ng US ng isang katulad na sensor sa PCB mount package Degree Controls, inc

Data ng Excel Dito

Hakbang 4: Data ng Sensor

• Binili nang lokal dito para sa $ 57, Blue Streak # MF21041N
• Uri ng sensor: hot wire anemometer (hulaan dito) -
• Ang MAF sensor na ito ay matatagpuan din sa ilalim ng mga bahagi ng numero na OK5771321 8ET009142441 AMMA-751 AMMA751 0891067
• Gayundin sa aliexpress para sa ~ $ 22 [https://www.aliexpress.com/i/33021814341.html]

Pinout

Ang ilang mga modelo ay nakalimbag sa mga numero ng pin sa katawan

• I-pin ang 1 Lupa
• Pin 2 Signal
• Pin 3 Power 7.5-12 volts, 76ma

Hakbang 5: Pangwakas na Pag-setup ng Pagsubok

Ang pag-setup ay medyo madali. Ang Pin 1 (Ground) at Pin 2 (sensor) ay konektado sa isang micro-controller. Ang Arduino sketch ay binabasa lamang at pini-print ang Analog 0 pin sa serial.