Оглавление:
- Запасы
- Шаг 1. КАК ЭТО РАБОТАЕТ
- Шаг 2: СОЗДАНИЕ ДАТЧИКА
- Шаг 3: ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ И СХЕМА ЦЕПИ
- Шаг 4: ПРОСТАЯ НАСТРОЙКА ТЕСТА ДАТЧИКА ЧАСТОТЫ
- Шаг 5: РЕЗЮМЕ
![ДАТЧИК РАСХОДА ЖИДКОСТИ: 5 ступеней ДАТЧИК РАСХОДА ЖИДКОСТИ: 5 ступеней](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-248-54-j.webp)
Видео: ДАТЧИК РАСХОДА ЖИДКОСТИ: 5 ступеней
![Видео: ДАТЧИК РАСХОДА ЖИДКОСТИ: 5 ступеней Видео: ДАТЧИК РАСХОДА ЖИДКОСТИ: 5 ступеней](https://i.ytimg.com/vi/QWLaB_x1KQ8/hqdefault.jpg)
2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51
![Image Image](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-248-56-j.webp)
![](https://i.ytimg.com/vi/iMqvrIejCSA/hqdefault.jpg)
![ДАТЧИК РАСХОДА ЖИДКОСТИ ДАТЧИК РАСХОДА ЖИДКОСТИ](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-248-57-j.webp)
![ДАТЧИК РАСХОДА ЖИДКОСТИ ДАТЧИК РАСХОДА ЖИДКОСТИ](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-248-58-j.webp)
![ДАТЧИК РАСХОДА ЖИДКОСТИ ДАТЧИК РАСХОДА ЖИДКОСТИ](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-248-59-j.webp)
Вы заметили, что когда вы перемещаете водяной шланг из стороны в сторону, струя воды отстает от направления шланга и совпадает с ним, когда движение прекращается. Определение углового отклонения водяной струи на выходе из шланга обеспечит измерение угловой скорости в этом боковом направлении.
Эта инструкция демонстрирует этот принцип путем создания «датчика скорости жидкости» с использованием «шансов и концов», доступных в моей «домашней лаборатории». Жидкость здесь - «Воздух».
Также представлен простой метод проверки этого «гироскопического датчика» без использования стандартного испытательного оборудования.
Запасы
- Старый вентилятор процессора
- Флакон с репеллентом от комаров (пустой и хорошо вымытый)
- Ручка шариковая с однородной задней трубчатой частью
- Две маленькие лампочки из серии декоративных световых струн
- Подушечки для чистки Scotch-Brite
- Мало электронных компонентов (см. Принципиальную схему)
Шаг 1. КАК ЭТО РАБОТАЕТ
![КАК ЭТО РАБОТАЕТ КАК ЭТО РАБОТАЕТ](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-248-60-j.webp)
![КАК ЭТО РАБОТАЕТ КАК ЭТО РАБОТАЕТ](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-248-61-j.webp)
На двух слайдах представлена схема физического расположения жидкостного датчика и теория, лежащая в основе физического явления.
В этой конструкции «Воздух» - это «Жидкость», которая всасывается через сопло с помощью небольшого вентилятора ЦП. Струя воздуха попадает на две нагретые нити колбы, образующие датчик положения. Опорный мост образован двумя резисторами.
На оба плеча сформированного таким образом полного моста подается напряжение V +.
В установившемся режиме воздушная струя охлаждает обе нити лампы одинаково, мост уравновешен, а выходное напряжение равно нулю.
Когда на физическую систему накладывается угловая скорость, воздушная струя отклоняется, и одна из нитей колбы охлаждается сильнее, чем другая. Это обеспечивает дисбаланс моста, приводящий к выходному напряжению.
Это выходное напряжение при усилении служит мерой угловой скорости.
Шаг 2: СОЗДАНИЕ ДАТЧИКА
![СОЗДАНИЕ ДАТЧИКА СОЗДАНИЕ ДАТЧИКА](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-248-62-j.webp)
![СОЗДАНИЕ ДАТЧИКА СОЗДАНИЕ ДАТЧИКА](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-248-63-j.webp)
![СОЗДАНИЕ ДАТЧИКА СОЗДАНИЕ ДАТЧИКА](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-248-64-j.webp)
СЛЕДУЙТЕ ШАГАМ
- Выберите из световой струны две лампочки с одинаковым сопротивлением. (Выбраны две лампы с сопротивлением 11,7 Ом)
- Осторожно разбейте внешнее стекло, обнажив оголенные нити.
- Держите CPU-Fan наготове и проверьте направление воздушного потока при напряжении питания 5 В. (это необходимо определить, поскольку вентилятор должен использоваться в режиме всасывания).
- Вырежьте острым ножом дно флакона со средством от комаров.
- Отрежьте верхнюю часть крышки от бутылки, обнажив переднюю трубчатую часть.
- Разберите шариковую ручку и отрежьте нижний конец. Это должно обеспечить однородную трубку, которая будет служить соплом для датчика.
- Вставьте тюбик в крышку от бутылки.
- Сделайте два небольших отверстия в корпусе бутылки, как показано на рисунке. Это должно быть подходящим для фиксации нитей лампы диаметрально противоположно друг другу.
- Закрепите колпачок, протолкните трубку до подходящей длины, не доходя до отверстий для нити лампы.
- Теперь вставьте нити лампы в отверстия и выровняйте их так, чтобы нити попадали на периферию конца трубки, как показано. Прикрепите корпус лампы-нити к корпусу бутылки с помощью горячего клея. (Следует попытаться разместить как можно более симметрично.)
- Закрепите CPU-Fan к задней части корпуса флакона (внизу) с помощью горячего клея по краям. Вентилятор должен быть установлен так, чтобы одна из плоских частей была параллельна плоскости нитей колбы.
- Убедитесь, что лопасти вентилятора вращаются плавно и при подаче энергии воздух всасывается из задней части, образуя воздушную струю через трубку корпуса ручки.
Базовый сенсорный блок собран и готов к испытаниям
Эта инструкция стала возможной благодаря особому совпадению частей:
Выбор частей для этого руководства был сделан на основе «всякой всячины» в моей «домашней лаборатории». Размер CPU-Fan точно соответствовал диаметру основания противомоскитного средства. Задняя часть шариковой ручки в виде трубки плотно входила в трубчатую часть крышки бутылки, а ступенчатые формы диаметра бутылки подходили для фиксации нитей шарика. Доступна частично расплавленная декоративная световая струна. Все точно совпало!
Шаг 3: ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ И СХЕМА ЦЕПИ
![ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ ИСПЫТАНИЕ И СХЕМА ЦЕПИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ ИСПЫТАНИЕ И СХЕМА ЦЕПИ](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-248-65-j.webp)
![ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ ИСПЫТАНИЕ И СХЕМА ЦЕПИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ ИСПЫТАНИЕ И СХЕМА ЦЕПИ](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-248-66-j.webp)
![ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ ИСПЫТАНИЕ И СХЕМА ЦЕПИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ ИСПЫТАНИЕ И СХЕМА ЦЕПИ](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-248-67-j.webp)
![ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ ИСПЫТАНИЕ И СХЕМА ЦЕПИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ ИСПЫТАНИЕ И СХЕМА ЦЕПИ](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-248-68-j.webp)
Первоначальное тестирование проводилось путем подачи питания 5 В на вентилятор ЦП и возбуждения напряжения на полумост лампы-нить накала.
Телефон Android, на котором запущено приложение AndroSensor, находился рядом с оборудованием Rate-Sensor, и оба они вращались по синусоиде вручную.
Графический дисплей ГИРОСЕНСОР «AndroSensor» показывает синусоидальную диаграмму скорости. Одновременно с этим осуществляется мониторинг выходного сигнала моста низкого уровня на осциллографе.
Сигнал +/- 5 мВ наблюдался при скорости +/- 100 град / сек.
Электронная схема усиливает это на 212, чтобы обеспечить выходной сигнал.
Решение проблемы
На выходе был значительный уровень шума даже при нулевой скорости. Было диагностировано, что это связано с неустойчивым потоком воздуха в системе. Чтобы преодолеть это, круглый кусок скотч-бритта был вставлен между вентилятором и элементами колбы, а другой - на входном конце трубки шариковой ручки. Это имело большое значение.
Схема
Ссылаясь на схему:
На CPU-вентилятор подается 5 В
5 В также подается на комбинацию серии 68 Ом - Лампочка - Лампочка - 68 Ом. Конденсатор C3 фильтрует помехи от двигателя для ламп накаливания.
5 В также фильтруется комбинацией индуктивности и конденсатора перед подачей питания на OP-AMP.
MCP6022 Dual Rail-Rail OP-AMP используется для активной цепи.
U1B - буфер с единичным усилением для источника опорного напряжения 2,5 В.
U1A - это инвертирующий усилитель с коэффициентом усиления 212 с фильтром нижних частот для сигнала датчика-моста.
Потенциометр R1 используется для обнуления полного моста, образованного делителем потенциала и последовательной цепью датчиков, с нулевой скоростью.
Шаг 4: ПРОСТАЯ НАСТРОЙКА ТЕСТА ДАТЧИКА ЧАСТОТЫ
![ПРОСТАЯ НАСТРОЙКА ТЕСТА ДАТЧИКА ЧАСТОТЫ ПРОСТАЯ НАСТРОЙКА ТЕСТА ДАТЧИКА ЧАСТОТЫ](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-248-69-j.webp)
![ПРОСТАЯ НАСТРОЙКА ТЕСТА ДАТЧИКА ЧАСТОТЫ ПРОСТАЯ НАСТРОЙКА ТЕСТА ДАТЧИКА ЧАСТОТЫ](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-248-70-j.webp)
![ПРОСТАЯ НАСТРОЙКА ТЕСТА ДАТЧИКА ЧАСТОТЫ ПРОСТАЯ НАСТРОЙКА ТЕСТА ДАТЧИКА ЧАСТОТЫ](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-248-71-j.webp)
СТАНДАРТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Стандартное испытательное оборудование датчика скорости включает моторизованную таблицу скорости вращения, обеспечивающую программируемую скорость вращения. Такие таблицы также снабжены множеством «контактных колец», так что могут быть предусмотрены входные-выходные сигналы и источник питания для тестируемого устройства.
В такой установке только датчик скорости устанавливается на столе, а другое измерительное оборудование и источник питания размещаются на столе сбоку.
МОЕ РЕШЕНИЕ
К сожалению, энтузиастам DIY недоступно такое оборудование. Чтобы преодолеть это, был принят инновационный метод с использованием методологии DIY.
Первым доступным предметом был «Вращающийся столик».
К нему был прикреплен штатив с цифровой камерой, направленной вниз.
Теперь, если бы датчик расхода, источник питания, выходные измерительные устройства и стандартный датчик расхода могли быть установлены на этой платформе. Затем стол можно было вращать по часовой стрелке, против часовой стрелки и вперед и назад для обеспечения различных значений скорости на входе датчика. Во время движения все данные могут быть записаны в виде фильма на цифровую камеру и проанализированы позже для получения результатов испытаний.
После этого на стол смонтировали:
Датчик расхода жидкости
Блок питания мобильного телефона для подачи питания 5 В на датчик скорости
Цифровой мультиметр для наблюдения за выходным напряжением. Этот мультиметр имел относительный режим, который можно было использовать для обнуления с нулевой скоростью.
Осциллограф в режиме OTG для телефона Android с использованием оборудования Gerbotronicd Xproto Plain и Android-приложения Oscilloscope Pro от компании NFX Development для наблюдения за изменениями сигнала.
Другой телефон Android, на котором установлено приложение AndroidSensor от Fiv Asim. В нем используются инерционные датчики телефона для отображения скорости тангажа. Использование этого на оси Z дает эталонное значение для тестирования тестируемого датчика скорости Fluidic..
Был проведен тест, и представлены некоторые типичные тестовые случаи:
CCW Z: +90 град / сек, мультиметр -0,931 В, осциллограф ~ -1,0 В
CW Z: -90 град / сек мультиметр +1,753 В, осциллограф ~ +1,8 В
Масштабный коэффициент основан на среднем значении этих двух значений 1,33 В при 100 град / сек.
Синусоидальный тест Опорный сигнал телефона Android p-p 208 град / с, мультиметр не может правильно реагировать, осциллограф показывает период 1,8 с, размах напряжения 2,4 дел X 1,25 В / дел = 3 В
Исходя из этого, период 1,8 с соответствует 200 град / с пикап.
Масштабный коэффициент 1,5 В для 100 град / сек
Шаг 5: РЕЗЮМЕ
![РЕЗЮМЕ РЕЗЮМЕ](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-248-72-j.webp)
![РЕЗЮМЕ РЕЗЮМЕ](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-248-73-j.webp)
![РЕЗЮМЕ РЕЗЮМЕ](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-248-74-j.webp)
![РЕЗЮМЕ РЕЗЮМЕ](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-248-75-j.webp)
НЕУДАЧНЫЙ МЕТОД ИСПЫТАНИЯ
Первоначально был опробован метод установки датчиков, осциллографа и датчика эталонной скорости на вращающийся стол и наблюдения за данными вручную или с помощью камеры сбоку. Это было неудачей из-за размытых изображений и недостаточного времени отклика для человека-наблюдателя, чтобы записать значения.
ПРИНИМАЙТЕ НАБЛЮДЕНИЯ НА ДОМУ:
Датчик расхода жидкости, созданный для этого руководства, служит для демонстрации концепции, которую он намеревался реализовать. Однако датчик должен быть построен с большей точностью, если он должен служить какой-либо практической цели.
Самодельный метод тестирования датчика скорости с использованием вращающегося стола со всем оборудованием и блоком питания на столе рекомендуется для использования сообществом Instructable.
Рекомендуемые:
Ультразвуковой контроллер уровня жидкости: 6 шагов (с изображениями)
![Ультразвуковой контроллер уровня жидкости: 6 шагов (с изображениями) Ультразвуковой контроллер уровня жидкости: 6 шагов (с изображениями)](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-608-32-j.webp)
Ультразвуковой контроллер уровня жидкости: введение Как вы, наверное, знаете, в Иране сухая погода, а в моей стране нехватка воды. Иногда, особенно летом, видно, что правительство перекрывает воду. Так что в большинстве квартир есть резервуары для воды. Есть 1
Как сделать точный датчик расхода воздуха с помощью Arduino для вентилятора COVID-19 стоимостью менее 20 фунтов стерлингов: 7 шагов
![Как сделать точный датчик расхода воздуха с помощью Arduino для вентилятора COVID-19 стоимостью менее 20 фунтов стерлингов: 7 шагов Как сделать точный датчик расхода воздуха с помощью Arduino для вентилятора COVID-19 стоимостью менее 20 фунтов стерлингов: 7 шагов](https://i.howwhatproduce.com/images/007/image-20308-j.webp)
Как сделать точный датчик расхода воздуха с помощью Arduino для вентилятора COVID-19 стоимостью менее 20 фунтов стерлингов: см. Этот отчет, чтобы узнать о самой последней конструкции этого датчика расхода с отверстием: https://drive.google.com/file/d/1TB7rhnxQ6q6C1cNb. ..Эти инструкции показывают, как построить датчик расхода воздуха, используя недорогой датчик перепада давления и легко
Тренажер гидравлической жидкости: 9 шагов
![Тренажер гидравлической жидкости: 9 шагов Тренажер гидравлической жидкости: 9 шагов](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-1393-62-j.webp)
Тренажер для гидравлической жидкости: это шаги по безопасному и эффективному использованию гидравлического тренажера
Датчик уровня жидкости (с использованием ультразвука): 5 шагов
![Датчик уровня жидкости (с использованием ультразвука): 5 шагов Датчик уровня жидкости (с использованием ультразвука): 5 шагов](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-1267-78-j.webp)
Датчик уровня жидкости (с использованием ультразвука): датчик уровня жидкости определяет уровень жидкости с уровня земли. Включает двигатель (требуется усилитель драйвера двигателя) ниже заданного значения и выключает его выше заданного значения после заполнения жидкостью. Особенности этой системы: Работает с любыми жидкостями
Недорогой датчик расхода воды и внешний дисплей: 8 шагов (с изображениями)
![Недорогой датчик расхода воды и внешний дисплей: 8 шагов (с изображениями) Недорогой датчик расхода воды и внешний дисплей: 8 шагов (с изображениями)](https://i.howwhatproduce.com/preview/how-and-what-to-produce/10959878-low-cost-water-flow-sensor-and-ambient-display-8-steps-with-pictures-j.webp)
Недорогой датчик расхода воды и внешний дисплей: вода - ценный ресурс. Миллионы людей не имеют доступа к чистой питьевой воде, и до 4000 детей ежедневно умирают от болезней, зараженных водой. Тем не менее, мы по-прежнему расточаем наши ресурсы. Основная цель этого