Форум РадиоКот

решил сделать дискретный уровнемер воды на нескольких емкостных датчиках.
что попалось под руку, это tpp223 и AT42QT101x. но вот незадача, у данных микросхем присутствует неотключаемый режим самокалибровки. отчего через некоторое время, или при подаче питания при наличии воды датчик перестает видеть эту самую воду.

вопрос, возможно имеются ИМС в которых существует возможность отключения самокалибровки, или же посоветуете иное схемотехническое решение для уровнемера воды.

делал сенсоры на тини 13 - работают исправно, одной тини хватает на 2 - 3 сенсора, при этом деталей всего 3 штуки - тини, блокировочный конденсатор и резистор на ресет.
принцип -после притягивания ноги к 0, включаем подтяжку и следующей командой читаем состояние пин, если воды нет - нога успеет зарядиться и мы прочтём 1, если вода есть - то 0, потом небольшая фильтрация результатов и всё - можно давать ответ.
всю тини помещал внутри датчика и заливал герметиком так, чтобы и сенсоры воды не касались (остаётся емкостная связь)

Как вариант - дополнительная трубка с датчиком давления.

ну, да, в стиралках такая трубка работает достаточно надёжно...
или буй—верёвка—пружина+магнит—геркон: пока воды мало, буй висит на верёвке, растягивая пружину и отводя магнит от геркона, как вода прявится - буй всплывёт, верёвкк и пружина ослабнут, магнит встанет у геркона.

Ivanoff-iv, интересное решение. Спасибо, попробую.

Добавлено after 18 minutes 25 seconds:
А еще такой вопрос, на сколько порядков изменяется емкость при появлении воды. В теории должно получиться в 80 раз

это очень зависит от конструкции и размеров датчика, длины и расположения проводов, идущих к пластинам сенсора.

Добавлено after 1 minute 52 seconds:
точнее от отношения емкости чувствительной части к емкости нечувствительной (монтаж, провода, емкость самих входов)

Добавлено after 4 minutes 35 seconds:
поэтому чем ближе мк к сенсору - тем лучше
у меня сенсор - пара колечек из фольги (земля и чувствительный вход) расположенные друг над другом, а мк находится внутри (элементы собраны навесным монтажем и залиты).

Да и от свойств/состава самой жидкости зависимость имеется...

я считаю, что измеряется уровень водопроводной воды и для этой схемы она - проводник и в измеряемом конденсаторе является обкладкой, а диэлектриком является слой мастики, отделяющий колечко от воды.

Ivanoff-iv, вопрос. Медная пластина этот один контакт , который подключен к тини. А второй контакт вы куда подлючаете?
Для эксперимента я взял RlC метр. Если оставить один провод в воздухе, а вторым с подключенным электродом подносить к бутылке с водой показания не меняются.
Если же один провод опустить вводу, создав электрический контакт с водой. То тогда показания при наличии и отсутствии воды различаются в два раза примерно.
Если было 10, станет. 20пф. Разница небольшая да и нужен контакт с водой.

верхний электрод - чувствительный, нижний - минус (или плюс, это не важно) питания тини.
проверь так: обклей стаан 2мя полосками фольги (проще обычную пищевую притянуть скотчем, чтобы стакан не пачкать) одну повыше, другую пониже и подключи их к пикмеру, увидишь, что при наборе в стакан воды показания меняются, тут диэлектриком является сам стакан и при его наполнении образуется 2 конденсатора, вода в которых является обкладкой и соединяющим звеном.
датчик устроен также, только схема и фольга расположены внутри стакана, а вода снаружи и сам стакан диаметром примерно 1,5 - 2 сантиметра.
изготавливал так: спаял схему, отвел провода к пластинам; залил мастикой, придал цилиндрическую форму, намотал полоски фольги, припаял к ним провода, и снова окунул в мастику, чтоб сверху всего этого получилась тонкая изолирующая плёнка.

Добавлено after 12 minutes 8 seconds:
както возник интерес на форуме и мне пришлось вспомнить схему и код (скрины схемы и кода, код написан в АлгоритмБилдере) конкретно этот код написал по памяти и в железе не проверял, хотя практически такойже заработал сразу и работает до сих пор.
это 2 уровневый датчик (у него 4 обкладки снизу вверх: минус, 1й сенсор, минус, 2й сенсор) выходы по проводам 1 сенсор, 2 сенсор и триггерный - для насоса, высота датчика около 10см, если нужен больший разбег между включением и выключением - лучше поставить 2 одноуровневых датчика или 2 2х уроовневых и самый нижний и самый верхний уровни использовать для индикации аварийно низкого и аварийно высокого уровней

Добавлено after 16 minutes 19 seconds:
кстати, для сенсора можно применить и пару изолированных штырей (например, проводов)... но я не стал так делать - побоялся что их в процессе эксплуатации или загнут или повредят изоляцию.

Добавлено after 7 minutes 28 seconds:
П.С.: вот, кстати ещё скриншот - проверка работы датчика в протеусе

Добавлено after 2 hours 8 minutes 27 seconds:
сам проект на работе, выложить смогу только в среду.

Ivanoff-iv, все) теперь дошло. Вторая обкладка нам все же нужна, что логично. Просто насмотревшись видео про тпп223, где сенсор на ней реагирует от приближения , решил и здесь эту схему проверить.
https://youtu.be/raJ95HoqhYY
Время 2-20


Нашёл вот ещё интересное решение.
https://gygrosensor.ucoz.ru/publ/sensor_80mhz/1-1-0-20
И подумалось, а может получится измерять и уровень воды. Ведь чем больше погружены электроды в воду, тем выше ёмкость конденсатора. Разумеется зависимость нелинейная, но это решается уже программно.

практически линейная... я проверял, код тоже на работе...
принцип: электрод заряжается через высокоомный резистор, время заряда засекается таймером...
делал так датчик уровня топлива - работает, но в бак не попал, т.к. я не нашел чем нормально электроды изолировать.
———
2й электрод не обязателен если схема заземлена и бак металлический и заземлён или просто ёмкость большая, но даже в этом случае не повредит, т.к. снизит наводки

электрод заряжается через высокоомный резистор, время заряда засекается таймером...

Задавались ли вопросом термокомпенсации? Ведь при разной температуре, могу предположить отклонение ёмкости от " номинала".

задавался конечно! у меня в системе 4 электрода, не считая общего:
2 нижних (один под другим - определение 0 и однородности топлива (датчик воды), также им замеряется и компенсируется уд.електропроницаемость топлива, 3й (вертикальный) - собственно измеритель и 4й (сверху) - коррекция на уд.эл.прон. паров.
такая система может измерять уровень различных жидкостей и при этом не требует какой либо коррекции или калибровки, т.к. результат находится как соотношение, в котором внешние воздействия компенсируются.

Добавлено after 2 minutes 43 seconds:
хотя, для компенсации, впринципе, хватило бы и всего 2х датчиков (одного нижнего и измерительного), точность измерения бострадала бы не сильно... но у меня ещё по ним самотестирование ведётся

Очень красивое решение