水流传感器:它是什么以及如何使用
水流量传感器
您是否正在寻找一种方法来测量您家中使用的水量?如果您有水流传感器会有所帮助。
为了进行有效的水资源管理,您只需要提供有效水资源管理所需的水。因此,最好不断测量水管理系统中的水流量。
此外,还有各种类型的水流量传感器和测量技术。这足以让您在电路中使用哪一个感到困惑。
因此,在本文中,我们将介绍不同类型的水传感器以及如何将其与 Arduino 配合使用。
什么是水流传感器?
水流量传感器是可以测量水流量的设备。我还测量了单位时间内通过的液体量。
此外,您还可以在自动热水器、咖啡机(DIY 和标准)和自动售水机中找到水流传感器。
咖啡机
大多数水流传感器都包括一个水转子和一个内置在铜体内的霍尔效应传感器。
此外,还有不同类型的水传感器可供选择。
但是,这取决于您使用的水量、成本和保存条件。此外,水传感器可以测量脏水、泥浆、清洁水、冷水和热水。
水流传感器的工作原理是什么?
我们将使用水传感器 (YF-S201),它具有水转子和霍尔效应传感器。实际上,水流过这个传感器的一端,然后从另一端离开。
另外,当水流过传感器时,它会撞击水转子并激活它。所以,水流的速度决定了水转子的旋转速度。
对于水转子的每一次成功旋转,霍尔效应传感器都会通过信号输出引脚产生一个脉冲。
因此,信号输出引脚上的脉冲数取决于涡轮机的转速。
如何?水转子有一块磁铁,可帮助霍尔效应传感器检测水流。当水流过传感器时,速度会影响传感器的磁通量。
因此,霍尔效应传感器检测并产生与磁通量成正比的输出。
换言之,水流传感器每旋转一次水转子就会产生一个方波。
因此,我们可以通过计算每秒或每分钟产生的脉冲数来测量水流量。
此外,您可以在 16×2 LCD 或计算机串行监视器上显示您的测量结果。
其他类型的水传感器
事实上,每个水流量传感器的工作方式都不同。虽然大多数水传感器都有根据水流旋转的水转子,但其他传感器的工作原理更复杂。
转轮传感器
桨轮式水流传感器是市场上最常见且最便宜的水流传感器。另外,转子垂直于流速工作。因此,传感器只会与有限的流动截面接触。
正排量流量传感器
当您没有直管时,容积式流量传感器可以工作。当您不能使用转轮传感器时,它也可以工作——比如测量有毒液体。
PDM 传感器是唯一可以直接测量液体体积的流量测量技术。它通过捕获旋转部件之间的流体袋来工作。这些旋转部件通常位于高精度腔体中。
你可以把它想象成在杯子里装满液体,然后倒出里面的东西。然后计算你装满杯子的次数。
此外,PDM 传感器的旋转速度取决于流速,因为液体的流动会导致旋转。
磁流传感器
相反,磁流量传感器没有任何移动部件。相反,它基于法拉第电磁感应定律工作。
根据该定律,导电液体通过磁场产生电压。因此,磁流量传感器产生用于测量的磁场而不是电机。它还将磁场引导到流经管路的液体中。
因此,液体流速越快,液体产生的电压就越大。并且它使该传感器中感应的电压与水的运动成正比。
然而,磁性传感器仅适用于废水应用——或带有导电材料的脏液体。因此,你不能用这个传感器测量纯水,因为它没有原子。
脏水
超声波流量传感器
或者,超声波流量计使用声波来检测液体流过管道的速度。此外,超声波流量传感器对多普勒效应起作用。因此,当超声波信号发生频移时,传感器将检测到流量。
此外,您可以将超声波流量传感器用于损坏标准流量计的应用。此类应用包括泥浆、废水和其他脏流体应用。此外,这些水传感器通过超声波测量液体的速度并估算体积流量。
废水
特点和规格
- 工作电压:4.5 – 24 伏
- 正常电压:5 至 18 伏
- 最大电流:15 mA 或 5V
- 负载能力:≤10 mA 伏特或 5V
- 流量容量:1 -30 L/min
- 电气强度:1250 V/min
- 水压范围:小于1.75 MPa
- 工作温度:小于80 0 C
- 工作液温度:小于120 0 C
- 湿度范围:35% 到 90% RH
- 绝缘电阻:大于 100 兆欧
如何使用水流传感器
幸运的是,有一种使用水流量传感器的更方便且更具成本效益的方式。你必须将它连接到微控制器——在本例中是 Arduino。
正如我们前面提到的,我们需要计算输出传感器来测量任何液体的流速。 A d,我们可以使用Arduino的中断引脚进行脉冲检测。
在我们继续之前,这里是您需要的这个项目的组件:
Arduino微控制器
YF-S201水流量传感器
面包板电缆 (x3)
面包板和电缆
如何将水流传感器连接到 Arduino
Arduino 连接
研究门
我们将使用数字 I/O 引脚 2 作为中断捕获引脚来计算来自传感器的脉冲。
要建立连接,只需:
- 将水传感器的 YF-S201 电源引脚(黑色和红色线)连接到 Arduino 的 5v 和接地引脚。
- 然后,将黄色输出电压线连接到 Arduino 的数字 I/O 引脚 2。
- 最后,上传您的 Arduino 代码以完成连接。
1 – Arduino 代码
2- Arduino代码
3- Arduino代码
4- Arduino代码
5- Arduino代码
结束语
如果您想要一个适当的水管理系统,准确性至关重要。这就是为什么我们建议在这个项目中使用 YF-S201 水流量传感器。
虽然还有其他各种水传感器,但 YF-S201 更具成本效益并且可以产生准确的读数。
不要忘记测试您的代码以查看正确的输出。如果您的连接不起作用,请交叉检查您的原则并确保正确连接所有电线。然后考虑更改您的组件。
如果您有任何问题,请随时与我们联系。
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