آشکارساز سطح آب: 7 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

سنسور اولتراسونیک بر اساس اصول یک سیستم راداری کار می کند. سنسور اولتراسونیک می تواند انرژی الکتریکی را به امواج صوتی و بالعکس تبدیل کند. سنسور اولتراسونیک HC SR04 امواج فراصوت را با فرکانس 40 کیلوهرتز تولید می کند

به طور معمول ، یک میکروکنترلر برای ارتباط با سنسور اولتراسونیک استفاده می شود. برای شروع اندازه گیری فاصله ، میکروکنترلر یک سیگنال ماشه را به سنسور اولتراسونیک ارسال می کند. چرخه کار این سیگنال ماشه برای حسگر اولتراسونیک HC-SR04 10 µS است. هنگامی که فعال می شود ، سنسور اولتراسونیک هشت انفجار موج صوتی (اولتراسونیک) ایجاد می کند و یک شمارنده زمان را آغاز می کند. به محض دریافت سیگنال منعکس شده (اکو) ، تایمر متوقف می شود. خروجی سنسور اولتراسونیک یک پالس بالا با مدت زمان مشابه اختلاف زمان بین انفجارهای اولتراسونیک منتقل شده و سیگنال اکو دریافتی است

مرحله 1:

از لحاظ نظری ، فاصله را می توان با استفاده از فرمول اندازه گیری TRD (زمان/نرخ/فاصله) محاسبه کرد. از آنجا که فاصله محاسبه شده ، مسافت طی شده از مبدل اولتراسونیک تا شی و برگشت به مبدل است ، یک سفر دو طرفه است. با تقسیم این فاصله بر 2 ، می توانید فاصله واقعی مبدل تا جسم را تعیین کنید. امواج مافوق صوت با سرعت صوت (343 متر بر ثانیه در 20 درجه سانتی گراد) حرکت می کنند. فاصله بین جسم و حسگر نیمی از مسافتی است که موج صوتی طی می کند. معادله زیر فاصله تا جسمی را که در مقابل سنسور اولتراسونیک قرار گرفته است محاسبه می کند.

DISTANCE = (TIME TAKEN X SPEED OF SOUND)/2

مرحله 2: طرحواره های شاخص آب سطح اولتراسونیک

1) ARDUINO (UNO ، NANO ، ETC).

2) BREADBOARD.

3) سیم جامپر.

4) سنسور اولتراسونیک

5) HC-SR04.

6) پتانسیومتر.

7) RESISTER (220 OHM).

مرحله 3: طرحواره های شاخص سطح آب با استفاده از سنسور اولتراسونیک

مرحله 4: برنامه (محاسبه فاصله در متر)

برنامه اندازه گیری فاصله تا برنامه اندازه گیری سطح آب

مرحله 5: برنامه (فاصله محاسبه در سانتیمتر)

مرحله 6: فاصله قبل از پر شدن آب

مرحله 7: فاصله بعد از پر شدن آب

وقتی آب در شیشه پلاستیکی پر می شود ، می توانید مشاهده کنید که فاصله کاهش یافته است. این نمایش ها نشان می دهد که هدف به سنسور اولتراسونیک نزدیک می شود.

همچنین سنسور اولتراسونیک نمی تواند فاصله کمتر از 3 سانتیمتر را تشخیص دهد و همچنین بیش از 400 سانتیمتر ، بنابراین از این خطا در محدوده 3CM تا 400CM جلوگیری می کند.