Lue täältä erittäin tärkeästä anturista!: 11 vaihetta

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:44

Kuinka voit selvittää vesisäiliön vedenpinnan? Tämän tyyppisten asioiden valvontaan voit käyttää paineanturia. Tämä on erittäin hyödyllinen laite teollisuuden automaatioon yleensä. Tänään puhumme tästä tarkasta MPX -paineanturiperheestä, erityisesti paineen mittaamiseen. Esittelen sinulle MPX5700 -paineanturin ja suoritan näytekokoonpanon käyttämällä ESP WiFi LoRa 32 -laitetta.

En käytä LoRa -viestintää piirissä tänään, en WiFi- tai Bluetooth -yhteyttä. Valitsin kuitenkin tämän ESP32: n, koska olen jo opettanut muissa videoissa, kuinka käyttää kaikkia ominaisuuksia, joista keskustelen tänään.

Vaihe 1: Esittely

Vaihe 2: Käytetyt resurssit

• MPX5700DP Paine -eroanturi

• 10k potentiometri (tai trimpot)

• Protoboard

• Liitäntäjohdot

• USB kaapeli

• ESP WiFi LoRa 32

• Ilmakompressori (valinnainen)

Vaihe 3: Miksi mitata paine?

• On olemassa lukuisia sovelluksia, joissa paine on tärkeä säätömuuttuja.

• Voimme käyttää pneumaattisia tai hydraulisia ohjausjärjestelmiä.

• Lääketieteelliset instrumentit.

• Robotiikka.

• Teollisten tai ympäristöprosessien valvonta.

• Pinnan mittaus neste- tai kaasusäiliöissä.

Vaihe 4: MPX -paineanturiperhe

• Ne ovat painejännitejännitteitä.

• Ne perustuvat pietsoresistiiviseen anturiin, jossa puristus muunnetaan sähkövastuksen vaihteluksi.

• On olemassa versioita, jotka pystyvät mittaamaan pieniä paine -eroja (0–0,04 atm) tai suuria vaihteluita (0–10atm).

• Ne näkyvät useissa pakkauksissa.

• Ne voivat mitata absoluuttisen paineen (suhteessa tyhjiöön), paine -eron (kahden paineen, p1 ja p2 ero) tai painemittarin (suhteessa ilmanpaineeseen).

Vaihe 5: MPX5700DP

• 5700 -sarjassa on absoluuttiset, differentiaaliset ja mittarit.

• MPX5700DP voi mitata paine -eron 0-700 kPa (noin 7atm).

• Lähtöjännite vaihtelee 0,2 V - 4,7 V.

• Sen teho on 4,75 V - 5,25 V.

Vaihe 6: Esittelyä varten

• Tällä kertaa emme käytä käytännössä tätä anturia; asennamme sen vain ja teemme joitain mittauksia havainnollistamiseksi.

• Tätä tarkoitusta varten käytämme suoraa ilmakompressoria paineen kohdistamiseksi korkeapaineen sisääntuloon (p1) ja saamme eron suhteessa paikalliseen ilmanpaineeseen (p2).

• MPX5700DP on yksisuuntainen anturi, mikä tarkoittaa, että se mittaa positiivisia eroja, joissa p1: n on aina oltava suurempi tai yhtä suuri kuin p2.

• p1> p2 ja ero on p1 - p2

• On olemassa kaksisuuntaisia differentiaaliantureita, jotka voivat arvioida negatiivisia ja positiivisia eroja.

• Vaikka se on vain havainnollistusta, voisimme helposti käyttää tässä olevia periaatteita esimerkiksi paineen säätämiseen kompressorilla toimivassa ilmasäiliössä.

Vaihe 7: ESP ADC: n kalibrointi

• Koska tiedämme, että ESP: n analoginen-digitaalinen muunnos ei ole täysin lineaarinen ja voi vaihdella SoC: sta toiseen, aloitetaan yksinkertaisesti määrittämällä sen käyttäytyminen.

• Mitataan potentiometrillä ja yleismittarilla AD: hen syötetty jännite ja liitetään se ilmoitettuun arvoon.

• Yksinkertaisella ohjelmalla AD: n lukemiseen ja taulukon tietojen keräämiseen pystyimme määrittämään sen käyttäytymiskäyrän.

Vaihe 8: Paineen laskeminen

• Vaikka valmistaja toimittaa meille toiminnon osan toiminnalla, on aina suositeltavaa suorittaa kalibrointi, kun puhumme mittauksista.

• Koska tämä on kuitenkin vain havainnollistustapa, käytämme suoraan taulukosta löytyvää toimintoa. Tätä varten käsittelemme sitä tavalla, joka antaa meille paineen ADC -arvon funktiona.

* Muista, että ADC: hen syötetyn jännitteen murto -osalla vertailujännitteellä on oltava sama arvo kuin ADC: n koko ADC: n lukema. (Oikaisu jätetään huomiotta)

Vaihe 9: Kokoonpano

• Liitä anturi etsimällä lovi sen liittimistä, joka osoittaa nasta 1.

• Laskeminen sieltä:

Nasta 1 tarjoaa signaalilähdön (0V - 4,7V)

Nasta 2 on viite. (GND)

Nasta 3 virtaa varten. (Vs)

• Koska signaalin lähtö on 4,7 V, käytämme jännitteenjakajaa siten, että suurin arvo vastaa 3V3. Tätä varten teimme säädön potentiometrillä.

Vaihe 10: Lähdekoodi

Lähdekoodi: #Sisältää ja #määrittelee

// Bibliotecas para utilização do display oLED #include // Necessário apenas para o Arduino 1.6.5 e posterior #include "SSD1306.h" // o mesmo que #include "SSD1306Wire.h" // Os pinos do OLED estão conectados ao ESP32 pelosekoitus GPIO: t: // OLED_SDA - GPIO4 // OLED_SCL - GPIO15 // OLED_RST - GPIO16 #define SDA 4 #define SCL 15 #define RST 16 // RST deve ser ajustado por software

Lähde: Globaalit muuttujat ja vakiot

SSD1306 -näyttö (0x3c, SDA, SCL, RST); // Instanciando e ajustando os pinos do objeto "display" const int amostras = 10000; // número de amostras coletadas para a media const int pin = 13; // pino de leitura const float fator_atm = 0.0098692327; // fator de conversão para atmosferas const float fator_bar = 0.01; // fator de conversão para bar const float fator_kgf_cm2 = 0.0101971621; // fator de conversão kgf/cm2

Lähdekoodi: Setup ()

void setup () {pinMode (pin, INPUT); // pino de leitura analógica Serial.begin (115200); // sarjan aloittaminen // Inicia tai näyttö display.init (); display.flipScreenVertically (); // Vira a tela verticalmente}

Lähdekoodi: Loop ()

void loop () {float medidas = 0.0; // variavel para manipular as medidas float pressao = 0.0; // vaihteável para armazenar o valor da pressão // inicia a coleta de amostras do ADC for (int i = 0; i (5000)) // se está ligado a mais que 5 segundos {// Limpa o buffer do display display.clear (); // ajota tai alinhamento esquerda display.setTextAlignment (TEXT_ALIGN_LEFT); // ajusta a fonte para Arial 10 display.setFont (ArialMT_Plain_16); // Escreve no buffer do show pressao display.drawString (0, 0, String (int (pressao)) + "kPa"); display.drawString (0, 16, merkkijono (pressao * fator_atm) + "atm"); display.drawString (0, 32, merkkijono (pressao * fator_kgf_cm2) + "kgf/cm2"); // escreve no buffer o valor do ADC display.drawString (0, 48, "adc:" + String (int (medidas)))); } else // se está ligado a menos de 5 segundos, exibe a tela inicial {// limpa o puskuri do display.clear (); // Ajusta tai alinhamento for centralizado display.setTextAlignment (TEXT_ALIGN_CENTER); // ajusta a fonte para Arial 16 display.setFont (ArialMT_Plain_16); // escreve no puskurinäyttö.drawString (64, 0, "Sensor Pressão"); // escreve no puskurinäyttö.drawString (64, 18, "Diferencial"); // ajusta a fonte para Arial 10 display.setFont (ArialMT_Plain_10); // escreve no puskurinäyttö.drawString (64, 44, "ESP-WiFi-Lora"); } display.display (); // siirto puskuri para o display delay (50); }

Lähdekoodi: Toiminto, joka laskee paineen kPa

float calculaPressao (float medida) {// Calcula a pressão com o // valor do AD corrigido pela função corrigeMedida () // Esta função foi escrita de acordo com dados do fabricante // e NÃO LEVA EM CONSIDERAÇÃO OS POSSÍVEIS DESVIOS erro) paluu ((corrigeMedida (medida) / 3.3) - 0.04) / 0.0012858; }

- KUVIA

Lähdekoodi: Toiminto, joka korjaa AD -arvon

float corrigeMedida (float x) { / * Esta função foi obtida através da relação entre a tensão aplicada no AD e valor lido * / return 4.821224180510e-02 + 1.180826610901e-03 * x + -6.640183463236e-07 * x * x + 5.235532597676e-10 * x * x * x + -2.020362975028e-13 * x * x * x * x + 3.809807883001e-17 * x * x * x * x * x + -2,896158699016e-21 * x * x * x * x * x * x; }

Vaihe 11: Tiedostot

Lataa tiedostot:

PDF

INO