Alamin Dito Tungkol sa isang Labis na Mahalagang Sensor !: 11 Mga Hakbang

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

Paano mo malalaman ang tungkol sa antas ng tubig sa isang tangke ng tubig? Upang masubaybayan ang ganitong uri ng bagay, maaari kang gumamit ng pressure sensor. Ito ay napaka kapaki-pakinabang na kagamitan para sa pang-industriya na awtomatiko, sa pangkalahatan. Ngayon, pag-uusapan natin ang tungkol sa eksaktong pamilya ng mga sensor ng presyon ng MPX, na partikular para sa pagsukat ng presyon. Ipakilala ko kayo sa sensor ng presyon ng MPX5700 at magsasagawa ng isang sample na pagpupulong gamit ang ESP WiFi LoRa 32.

Hindi ako gagamit ng komunikasyon ng LoRa sa circuit ngayon, alinman sa WiFi o Bluetooth. Gayunpaman, pinili ko ang ESP32 na ito dahil nagturo na ako sa iba pang mga video kung paano gamitin ang lahat ng mga tampok na tinatalakay ko ngayon.

Hakbang 1: Pagpapakita

Hakbang 2: Ginamit na Mga Mapagkukunan

• MPX5700DP Sensor ng Pagkakaiba ng Pagkakaiba

• 10k potentiometer (o trimpot)

• Protoboard

• Mga wire ng koneksyon

• Kable ng USB

• ESP WiFi LoRa 32

• Air compressor (opsyonal)

Hakbang 3: Bakit Sukatin ang Presyon?

• Mayroong maraming mga application kung saan ang presyon ay isang mahalagang variable ng kontrol.

• Maaari kaming magsangkot ng mga sistema ng kontrol sa niyumatik o haydroliko.

• Kagamitang pang-medikal.

• Robotics.

• Pagkontrol sa proseso ng pang-industriya o pangkapaligiran.

• Antas ng pagsukat sa mga likidong likido o gas.

Hakbang 4: Ang Pamilya ng MPX ng Mga Sensor ng Presyon

• Ang mga ito ay mga transduser ng presyon sa boltahe ng elektrisidad.

• Ang mga ito ay batay sa isang piezo resistive sensor, kung saan ang compression ay ginawang isang pagkakaiba-iba ng resistensya sa kuryente.

• May mga bersyon na may kakayahang pagsukat ng maliliit na pagkakaiba sa presyon (mula 0 hanggang 0.04atm), o malalaking pagkakaiba-iba (mula 0 hanggang 10atm).

• Lumilitaw ang mga ito sa maraming mga package.

• Maaari nilang sukatin ang ganap na presyon (na may kaugnayan sa vacuum), kaugalian na presyon (ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang presyon, p1 at p2), o pagsukat (kaugnay sa presyon ng atmospera).

Hakbang 5: Ang MPX5700DP

• Ang serye ng 5700 ay nagtatampok ng mga absolute, kaugalian, at gauge sensor.

• Maaaring sukatin ng MPX5700DP ang pagkakaiba-iba ng presyon mula 0 hanggang 700kPa (tinatayang 7atm).

• Ang output boltahe ay nag-iiba mula 0.2V hanggang 4.7V.

• Ang lakas nito ay mula sa 4.75V hanggang 5.25V

Hakbang 6: Para sa Pagpapakita

• Sa oras na ito, hindi kami gagawa ng isang praktikal na aplikasyon gamit ang sensor na ito; ilalagay lamang namin ito at magsasagawa ng ilang mga sukat bilang isang pagpapakita.

• Para sa mga ito, gagamit kami ng direktang air compressor upang maglapat ng presyon sa high pressure inlet (p1) at makuha ang pagkakaiba kaugnay ng local atmospheric pressure (p2).

• Ang MPX5700DP ay isang unidirectional sensor, na nangangahulugang sumusukat ito ng mga positibong pagkakaiba kung saan ang p1 ay dapat palaging mas malaki kaysa o katumbas ng p2.

• p1> p2 at ang pagkakaiba ay magiging p1 - p2

• Mayroong mga two-way na pagkakaiba-iba ng sensor na maaaring suriin ang mga negatibo at positibong pagkakaiba.

• Bagaman ito ay isang pagpapakita lamang, madali naming magagamit ang mga prinsipyo dito upang makontrol, halimbawa, ang presyon sa isang reservoir ng hangin, na pinapatakbo ng tagapiga na ito.

Hakbang 7: Pagkakalibrate sa ESP ADC

• Dahil alam natin na ang analog-digital na conversion ng ESP ay hindi ganap na linear at maaaring mag-iba mula sa isang SoC patungo sa isa pa, magsimula tayo sa pamamagitan ng paggawa ng isang simpleng pagpapasiya sa pag-uugali nito.

• Gamit ang isang potensyomiter at isang multimeter, susukatin namin ang boltahe na inilapat sa AD at maiugnay ito sa ipinahiwatig na halaga.

• Sa isang simpleng programa para sa pagbabasa ng AD at pagkolekta ng impormasyon sa isang talahanayan, natukoy namin ang kurba ng pag-uugali nito.

Hakbang 8: Kinakalkula ang Presyon

• Bagaman binibigyan kami ng tagagawa ng pagpapaandar na may pag-uugali ng sangkap, laging ipinapayong magsagawa ng pagkakalibrate kapag pinag-uusapan natin ang tungkol sa pagkuha ng mga sukat.

• Gayunpaman, dahil ito ay isang pagpapakita lamang, direkta naming gagamitin ang pagpapaandar na matatagpuan sa datasheet. Para sa mga ito, gagamitin namin ito sa isang paraan na nagbibigay sa amin ng presyon bilang isang pagpapaandar ng halaga ng ADC.

* Tandaan na ang maliit na bahagi ng boltahe na inilapat sa ADC ng sanggunian na boltahe ay dapat magkaroon ng parehong halaga tulad ng ADC na binasa ng kabuuang ADC. (Hindi pinapansin ang pagwawasto)

Hakbang 9: Assembly

• Upang ikonekta ang sensor, hanapin ang bingaw sa isa sa mga terminal nito, na nagpapahiwatig ng pin 1.

• Nagbibilang mula doon:

Nagbibigay ang Pin 1 ng signal output (mula sa 0V hanggang 4.7V)

Ang Pin 2 ang sanggunian. (GND)

I-pin ang 3 para sa lakas. (Vs)

• Tulad ng output ng signal ay 4.7V, gagamit kami ng isang divider ng boltahe upang ang maximum na halaga ay katumbas ng 3V3. Para sa mga ito, ginawa namin ang pagsasaayos sa potensyomiter.

Hakbang 10: Source Code

Source Code: #Kasama at # mga kahulugan

// Bibliotecas para utilização do display oLED # isama // Kailangan ng mga aparat para sa Arduino 1.6.5 at posterior # isama ang "SSD1306.h" // o mesmo que #include "SSD1306Wire.h" // Os pinos do OLED estão conectados ao Ang ESP32 pelos ay naghihiwalay sa GPIO: // OLED_SDA - GPIO4 // OLED_SCL - GPIO15 // OLED_RST - GPIO16 #define SDA 4 #define SCL 15 #define RST 16 // RST deve ser ajustado por software

Pinagmulan: Mga variable sa mundo at mga pare-pareho

Ipakita ang SSD1306 (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

Source Code: Pag-setup ()

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

Source code: 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 sa isang esquerda display.setTextAlignment (TEXT_ALIGN_LEFT); // ajusta a fonte para Arial 10 display.setFont (ArialMT_Plain_16); // Escreve no buffer do display a 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))); } kung hindi // se está ligado a menos de 5 segundos, exibe a tela inicial {// limpa o buffer do display display.clear (); // Ajusta o alinhamento para centralizado display.setTextAlignment (TEXT_ALIGN_CENTER); // ajusta a fonte para Arial 16 display.setFont (ArialMT_Plain_16); // escreve no buffer display.drawString (64, 0, "Sensor Pressão"); // escreve no buffer display.drawString (64, 18, "Diferencial"); // ajusta a fonte para Arial 10 display.setFont (ArialMT_Plain_10); // escreve no buffer display.drawString (64, 44, "ESP-WiFi-Lora"); } display.display (); // transfere o buffer para o display delay (50); }

Source code: Pag-andar na kinakalkula ang presyon sa kPa

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

- Mga LARAWAN

Source code: Pag-andar na naitama ang halaga ng AD

float corrigeMedida (float x) {/ * Esta função foi obtida através entre a tenão 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; }

Hakbang 11: Mga File

I-download ang mga file:

PDF

INO