使用Arduino和水流传感器进行流速和流量测量
在本篇文章中,我們將把霍爾效應(yīng)水流傳感器YFS201與Arduino開發(fā)板連接,以測量水或任何其他液體的流量和流速。這是一個(gè)非常出色的項(xiàng)目,可用于工業(yè)、家庭或水龍頭、隧道、河流等水流測量應(yīng)用中。下面介紹使用Arduino和水流傳感器進(jìn)行流量和流速測量的代碼以及電路圖。
該項(xiàng)目可用于測量流經(jīng)管道或容器的液體,或基于水的流速或水量創(chuàng)建控制系統(tǒng)。例如,您可以在園藝時(shí)使用它來測量用于澆灌植物的水量,以防止浪費(fèi)。
所需的組件:
● YFS201霍爾效應(yīng)水流傳感器
● Arduino Uno開發(fā)板
● 1602 LCD顯示屏
● 面包板
● 連接導(dǎo)線
電路圖
將LCD引腳1、3、5、16連接到GND,將LCD的引腳2和15連接到5V VCC。然后將LCD引腳4、6、11、12、13、14連接到Arduino數(shù)字引腳D7、D6、D5、D4、D3、D2。
將YFS201霍爾效應(yīng)水流傳感器的VCC引腳連接至5V電源,并將GND連接至GND。由于它是一個(gè)模擬傳感器,因此將其模擬引腳連接到Arduino的A0,如上圖所示。
YFS201霍爾效應(yīng)水流傳感器簡介
該傳感器與您的供水管線成一直線,并包含一個(gè)風(fēng)車傳感器,以測量流過其中的液體量。有一個(gè)集成的磁性霍爾效應(yīng)傳感器,每旋轉(zhuǎn)一圈就會(huì)輸出一個(gè)電脈沖。霍爾效應(yīng)傳感器與水管密封,可保持傳感器安全干燥。
傳感器帶有三根線:紅色(5-24VDC電源)、黑色(接地)和黃色(霍爾效應(yīng)脈沖輸出)。通過計(jì)算來自傳感器輸出的脈沖,您可以輕松計(jì)算出水流量。每個(gè)脈沖約為2.25毫米。請(qǐng)注意,這不是精密傳感器,脈沖率的確會(huì)有所變化,具體取決于流速、流體壓力和傳感器方向。如果要求精度高于10%,則需要仔細(xì)校準(zhǔn)。但是,它非常適合基本的測量任務(wù)!
流量傳感器的特點(diǎn):
● 型號(hào):YF-S201
● 傳感器類型:霍爾效應(yīng)
● 工作電壓:5至18V DC(最低測試工作電壓4.5V)
● 最大電流消耗:15mA @ 5V
● 輸出類型:5V TTL
● 工作流量:1至30升/分鐘
● 工作溫度范圍:-25至+ 80℃
● 工作濕度范圍:35%-80%RH
● 準(zhǔn)確度:±10%
● 最大水壓:2.0 MPa
● 輸出占空比:50%+ -10%
● 輸出上升時(shí)間:0.04us
● 輸出下降時(shí)間:0.18us
● 流量脈沖特性:頻率(Hz)= 7.5 *流量(L / min)
● 每升脈沖數(shù):450
● 耐用性:最少300,000次周期
YFS201霍爾效應(yīng)水流傳感器的工作原理:
使用Arduino進(jìn)行流量和體積測量的水流傳感器基于霍爾效應(yīng)原理工作。根據(jù)霍爾效應(yīng),在垂直于電流和垂直于電流的磁場的導(dǎo)體中會(huì)感應(yīng)出電壓差。在此,霍爾效應(yīng)在流量計(jì)中利用了一個(gè)小型風(fēng)扇/螺旋槳形轉(zhuǎn)子,該轉(zhuǎn)子置于液體流動(dòng)的路徑中。
液體推壓轉(zhuǎn)子的頁片,使其旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的軸連接到霍爾效應(yīng)傳感器。它是一個(gè)電流線圈和一個(gè)連接到轉(zhuǎn)子軸上的磁體的裝置,因此當(dāng)該轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)感應(yīng)出電壓/脈沖。在該流量計(jì)中,每分鐘每升通過的液體輸出約4.5個(gè)脈沖。這是由于安裝在轉(zhuǎn)子軸上的磁鐵引起的磁場變化。我們使用Arduino測量脈沖數(shù),然后使用簡單的轉(zhuǎn)換公式以升/小時(shí)(L / hr)為單位計(jì)算流速,以升為單位計(jì)算總流量。
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的使用Arduino和水流传感器进行流速和流量测量的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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