使用激光 ToF 传感器进行液位传感
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关于这个项目
液位测量是多种工业和家庭应用中的常用技术(测量水箱中的水位)。这通常是使用浸入液体中的探针并测量它们之间的电导率来完成的。这种电导率通常通过水位变化引起的电阻变化来衡量。这种类型的传感器如下图所示:
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对于水箱变满时电机切断等应用,另一种检测液位(通常是满液位)的方法是使用基于浮子的传感器,以机械方式关闭水流。这些通常是笨重的机械装置,只有在油箱已满时才能检测到。
为什么我们不能使用这些
对于我们正在研究的特定应用程序,由于液体的性质,我们无法在桶内放置任何物质。如果您测量的是食物,情况也是如此。获得食品级传感器并保持食品安全标准可能是一个挑战。
一种非侵入性、非接触式感应罐中液位的方式似乎是最好的方法。在这种情况下,液体污染的问题甚至没有出现。
我们是怎么做的
ProtoCentral 的激光传感器分线板包含 ST Microelectronics 的 VL53L0X 传感器,这是一款完整的基于激光的飞行时间测距距离测量传感器。该设备的优点在于它可以从任何表面反射不可见的红外激光,并测量光到达检测器所需的时间,检测器也内置在设备中。
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传感器的最大距离测量范围为 2 米,但我们仍然能够实现水箱中 2 毫米水位的分辨率。激光 ToF 分线板连接到来自 ProtoCentral 的称为 ProtoFly 的 Arduino 兼容板,该板具有内置蓝牙无线模块。再加上锂离子电池组,这一切都可以无线上网了。
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该装置安装在一个水箱的顶部,用一个小水泵将水泵入水箱。
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然后将此高度数据通过无线发送到运行基于处理的 GUI 的计算机。处理应用程序实时测量和记录水位数据。下面是设备和软件运行的视频。
结果
总的来说,我们在使用非常规方法测量水箱中的水位方面有很好的经验。该传感器还提供了一种非接触式和更可靠的测量方式,只需要很少的接口工作。
我们还将尽快制作一个 Fritzing 连接指南,但将这个板连接到 Arduino 非常简单,并提供所有代码和库。
代码
ProtoCentral VL5L0X 分线板
https://github.com/Protocentral/Protocentral_VL530LX示意图
ProtoCentral VL5L0X 分线板
https://github.com/Protocentral/Protocentral_VL530LX/tree/master/hardware制造工艺
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