Определение уровня жидкости с помощью лазерного датчика ToF

Приложения и онлайн-сервисы

	IDE Arduino
	Обработка

Об этом проекте

Измерение уровня жидкости - распространенный метод в нескольких промышленных и бытовых приложениях (для измерения уровня воды в резервуаре). Обычно это делается с помощью зонда, погруженного в жидкость и измеряющего проводимость между ними. Эту проводимость обычно измеряют по изменению сопротивления из-за изменения уровня воды. Этот тип датчика показан на следующем рисунке:

Другой способ определения уровня (обычно полного уровня) для таких приложений, как отключение двигателя при заполнении резервуара для воды, - это использование поплавкового датчика, который механически перекрывает поток. Обычно это неуклюжие механические устройства, которые могут обнаруживать только полный бак.

Почему мы не могли использовать эти

Для конкретного приложения, над которым мы работали, мы не могли физически положить что-либо внутрь бочки из-за природы жидкости. То же самое и в том случае, если вы измеряете еду. Получение датчиков качества пищевых продуктов и соблюдение стандартов безопасности пищевых продуктов может стать проблемой.

Неинвазивный, бесконтактный способ определения уровня жидкости в резервуаре оказался лучшим подходом. В этой ситуации вопрос о жидком загрязнении даже не возникает.

Как мы это сделали

Плата подключения лазерного датчика ProtoCentral содержит датчик VL53L0X от ST Microelectronics, который представляет собой законченный лазерный датчик времени для измерения дальности. Преимущество этого устройства заключается в том, что оно может отражать невидимый инфракрасный лазерный свет от любой поверхности и измерять время, за которое свет достигает детектора, который также встроен в устройство.

Максимальный диапазон измерения расстояния датчика составляет 2 метра, но нам все же удалось достичь разрешения уровня воды в резервуаре 2 мм. Коммутационная плата Laser ToF подключается к Arduino-совместимой плате, известной как ProtoFly от ProtoCentral, которая имеет встроенный беспроводной модуль Bluetooth. В сочетании с литий-ионным аккумулятором все готово для беспроводной связи.

Этот агрегат установлен на верхней части резервуара, в который закачивается вода с помощью небольшого водяного насоса.

Эти данные о высоте затем отправляются по беспроводной сети на компьютер с графическим интерфейсом пользователя на основе обработки. Приложения для обработки измеряют и регистрируют данные об уровне воды в режиме реального времени. Ниже представлено видео с устройством и программным обеспечением в действии.

Результаты

В целом, у нас есть хороший опыт использования нетрадиционного способа измерения уровня воды в резервуаре. Этот датчик также обеспечивает бесконтактный и более надежный способ измерения с минимальными затратами на сопряжение.

Мы также сделаем руководство по подключению Fritzing, как только сможем, но довольно просто подключить эту плату к Arduino со всем предоставленным кодом и библиотеками.

Код

Коммутационная плата ProtoCentral VL5L0X

Схема

Коммутационная плата ProtoCentral VL5L0X