Датчик дождя, влажности, уровня жидкости...

КотВаське

Уважаемые радиокоты, может кто знает как и на каком принципе работает датчик дождя, тот который в авто устанавливается и сам дворниками управляет?

Дело в том что есть идея на этой основе сделать датчик уровня для морского аквариума, если это конечно возможно

Сообщение **Max** » Ср фев 28, 2007 11:32:33

Вот Вам датчик уровня:
http://radiokot.ru/circuit/digital/home/04/

КотВаське

Насколько я понял это "контактный" способ измерения уровня жидкости или нет ?

Aheir

Именно так. Если нужен бесконтактный способ измерения уровня жидкости - можно на оптике делать. Для стеклянного аквариума - самое то.

КотВаське

Aheir писал(а):Именно так. Если нужен бесконтактный способ измерения уровня жидкости - можно на оптике делать. Для стеклянного аквариума - самое то.

Вот именно что бесконтактный нужен, вода то морская

На оптике интересно, только надо учитывать что
1) зеркало воды освещено очень ярко
2) зеркало воды в виду специфики аквариума очень нестабильно - есть волны высотой до 2-3 см.

Мне пока что на ум приходит что-то емкостное или индукционное, но до реальной схемы пока что ой как далеко

Aheir

А какая требуется точность измерения?

КотВаське

Aheir писал(а):А какая требуется точность измерения?

+/- 1 см.
Скорость нарастания уровня примерно предполагается не более 0,5 см в минуту

Aheir

Ну, если у Вас там волны по 3 см, то +/- 1 см не получить сложно будет..

Предгагаю делать не на отражение, а на пропускание. Т.е. оптопару с заполнением промежутка водой. ИК вроде должно водой хорошо поглощаться?
Или это тоже считаем "контактным" способом?

КотВаське

Aheir писал(а):Ну, если у Вас там волны по 3 см, то +/- 1 см не получить сложно будет.. Предгагаю делать не на отражение, а на пропускание. Т.е. оптопару с заполнением промежутка водой. ИК вроде должно водой хорошо поглощаться?
Или это тоже считаем "контактным" способом?

Волны, ну как-бы это сказать, они большие только ближе к центру, есть места у стенок где их практически нет.

Насчет того как вода пропускает IR пока не думал, не знаю. С одной стороны ИК интересно и просто должно получится, а с другой, что делать если в зоне работы ИК окажутся солевые отложения ? (тоже надо проверить их на прозрачность), хотя идея очень интересная !

КотВаське

Может все таки подумать о емкостном датчике как тут?

Оne

— Первый способ:
Оригинальный способ "чувствовать" воду можно реализовать на термисторах, суть такова, на термистр подаём незначительный ток в результате чего термистр нагревается сопротивление его и соответственно напряжение на нём почти в 10 раз падает, при контакте с водой тепло будет активно отводиться и сопруха, напряжение возвращаются на уровень близкий к нормальному состоянию.

— Второй способ:
Похож на первый. Имеется линейка терморезисторов соединённых последовательно (меряем их общее сопротивление), к каждому терморезистору прижат нагреватель в роли которого выступает обычный низкоомный резистор. По мере опускания уровня воды каждый освободившийся от теплоотвода терморезистор будет сильно нагреваться от обычного резюка а значит увеличивать/уменьшать своё сопротивление. Дискретность здесь выставлять хоть на 0,5 см. Для стабилизации показаний можно плюс ко всему мерять температуру воздуха и воды и вносить корректировки в измерение сопротивления датчика.

КотВаське

Хм, идея интересно, но ИМХО есть несколько моментов неприятных, все равно это будет помещаться в воду, иначе с тпловроводностью будут большие проблемы, второе вытеркает из первого, если помещаем в воду, то на датчике будут откладываться отложения солей которые в свою очередь будут препятствовать "правильному" охлаждению, как следствие поплывут параметры датчика.

Оne

КотВаське, вы сказали такую вещь которая напрочь отсекает использование всех выше перечисленных датчиков, налёт (наверное так будет правильнее выражаться) будет появляться на всех типах датчиков, тем более на оптическом! Ну а если налёт понимать как накипь, то хочу сказать накипь как отложение нерастворимых образуется при температуре воды выше 60-ти градусов.

Я как аквариумист понимаю что аквариум это обслуживаемая... э-э-э... территория (если так можно сказать), чистка стёкл, грунта, фильтра, трубок/распылителей компрессоров, кормушек. А датчик вы не собираетесь чистить?

У меня нагреватель Jager мощность в 150Вт, накипи пока я ни разу не обнаружил, а вот налёт всегда появляется.

КотВаське

Налет да образуется, но в море его образуется существенно больше чем в пресном, да и в пресном испарение даже 10% не столь критично, а в море

(
Поэтому и была идея именно бесконтактного дастчика, ультразвук, емкостной, индукционный ...

Оne

Значит остаётся использовать принцип эхолота. Приёмо-передающий излучатель крепится на дне, сигнал отражается от поверхности воды. Здесь следовало бы использовать некий интеллект который будет отсекать возможное появление препятствий в виде рыб и растений.

А если сделать так.
Опускаем в аквариум стеклянную трубку почти до дна. Уровень воды в трубке будет отражать средний уровень воды в аквариуме, без воздействия волн. А этот уровень ловить птическим датчиком.

Aheir

Мысль дельная, только вот могут возникнуть какие-нибудь сложности с установкой (может, трубка будет эстетику сооружения портить напрочь

- но это уж автору решать), да и вопрос отложения солей это не решает.
Ультразвук тоже можно использовать, но мне как-то доводилось слушать лекцию по ультразвуковому измерению скорости потока жидкости в трубах, так там проблема отложений на стенках тоже стояла в полный рост.. И избавлялись от нее нехилыми ухищрениями.

Мышонок

Попытаюсь по порядку:
1) датчик дождя работает либо на изменение влажности, либо на шум (любительский)
2) Датчики уровня мне хорошо известны, мы их делаем. Один - вибрационный, точность до 0,5-1 мм. Принцип - вибратор реагирует на вязкость воды, которая пытается заглушить вибрацию, соответсвенно растёт ток для поддержания амплитуды вибрации на заданном уровне. Другой - УЗ. Излучатель и приёмник закрепляются с внешней стороны ёмкости. Излучается импульс, принимается приёмником. По амплитуде судим о наличии жидкости в ёмкости. Нехорошие вещи для УЗ - всякие "наросты-налипания-накипь-пена" на стенках ёмкости, при температуре воды +74°С - вода резко меняет свои свойства, из-за чего УЗ датчики такого типа практически не работают на воде выше +70°С. Необходим хороший акустический контакт. Ограничения по материалу, толщине стенок и ещё куча особенностей. Точность - если приёмник-излучатель стоят горизонтально (параллельно поверхности жидкости) - ±0,5 их диаметра, если вертикально (перпендикулярно поверхности воды) - примерно 0,5 расстояния между их центрами.
3) Эхолот имеет кучу своих недостатков, один из них - влияние температуры, воздушных потоков, относительно большое время измерения.
Есть ещё способы - электроконтактный, по перепаду давления, пузырьковый, по сопротивлению специальной ленты-гармошки и т.д.

Надеюсь, я не слишком утомил?

Aheir

Очень даже полезно, в порядке общего развития.

Есть мнение, что надо ветку переименовать...

Если это не коммерческая тайна, то можно чуть подробнее относительно конструкции вибрационного датчика?

Мышонок

Вообще-то он запатентован нами уже давно, и в нескольких книжках описывается его конструкция. Стержень, примерно посередине проходит через мембрану из пружинной нержавейки. Один конец стержня из магнитной инструментальной стали, находится между двумя катушками. Другой конец - из того же материалу, что и мембрана - чувствительный элемент. Катушки включены в автогенераторную схему (одна - возбуждение, другая приём). Для тех, кто понимает, я рассказал довольно много :wink: