Připojení bezkontaktního snímače hladiny kapaliny XKC-Y26-V k Arduinu: Schéma a program

Možná jste viděli, že na dnešním trhu je k dispozici mnoho typů snímačů hladiny kapalin. Používají se především v systémech automatického řízení čerpadel a průmyslových aplikacích. Nejběžnějším typem používaných snímačů byly plovákové snímače nebo vodivé snímače. Přestože byly komerčně využívány, každý typ má své vlastní problémy. Například plovákový snímač se může zaseknout a poskytnout falešné údaje, zatímco hlavní problémy, kterým čelí snímače vodivého typu, jsou koroze a elektrické rušení. Proto v řadě aplikací bude použití bezkontaktních senzorů relevantní. Vzhledem k tomu, že nemají žádné pohyblivé části, nemusíme se bát jejich zadření a jelikož jsou bezdotykové, nemusíme se bát ani koroze.

Na trhu je k dispozici mnoho typů bezkontaktních senzorů, včetně kapacitních senzorů, ultrazvukových senzorů, radarových senzorů a optických senzorů. V tomto článku se podíváme na kapacitní bezkontaktní snímač hladiny kapaliny XKC-Y26-V. Zvážíme jeho design, princip fungování, vlastnosti a také připojení k desce Arduino.

Bezdotykový snímač hladiny kapaliny XKC-Y26-V

Přehled

Výrobce snímače XKC-Y2-V tvrdí, že je vodotěsný do IP65. Senzor má detekční rozsah 20 mm s přesností ±1,5 mm. Je vhodný pro různé nekovové nádoby nebo potrubí. Může pracovat s širokým rozsahem vstupního napětí od 5V do 24V. Senzor má také nastavitelnou citlivost, kterou lze změnit jednoduchým nastavením odkrytého seřizovacího šroubu.

Technické vlastnosti snímače

• Napájení: 5~12V
• Výstupní režim: Přepínač množství kapaliny (vysoká úroveň výstupu)
• Doba odezvy: 500 ms
• Provozní teplota: -5~105°C
• Chyba hladiny kapaliny: 1,5 mm
• Rozsah tloušťky (TR): 20 mm
• Vhodný vnější průměr nádoby: 11 mm
• Vodotěsnost: IP65

<strong>Vlastnosti senzoru</strong>

• Vysoká stabilita a citlivost
• Nastavitelná citlivost
• Má vestavěný indikátor stavu
• Nezáleží na druhu kapaliny.
• Dokáže detekovat hladinu kapaliny ve vroucí vodě
• Vysoká kompatibilita: proniká všemi druhy nekovových nádob nebo trubek, jako jsou plasty, sklo, keramika atd. Tloušťka trubky, kterou senzor dokáže detekovat, dosahuje 20 mm;
• Vhodné pro všechny typy zakřivených a rovných povrchů.
• Široký rozsah pracovního napětí 5~24V.

<strong>Pinout snímače</strong>

Senzor XKC-Y26-V má pouze 4 kontakty: dva napájecí kontakty, jeden kontakt pro volbu režimu a jeden výstupní kontakt. Pinout senzorového modulu je znázorněn na následujícím obrázku.

VCC – poskytuje napájení modulu, připojuje se na 5V pin Arduina.
OUT — výstupní kontakt snímače.
GND — zemnící kontakt, připojuje se k zemnicímu kontaktu Arduino.
MODE — Kontakt volby provozního režimu: plovoucí — vysoký výstup při detekci kapaliny, připojený ke GND — nízký výstup při detekci kapaliny

Jak funguje bezkontaktní snímač hladiny kapaliny?

Pokud se v blízkosti snímače nenachází žádná kapalina, bude existovat určitá statická kapacita vůči zemi. Když hladina kapaliny pomalu stoupá směrem k senzoru, kapalina vytvoří parazitní kapacitu a ta se spojí se statickou kapacitou, takže konečná hodnota kapacity se zvýší. Tato změna kapacity je poté převedena na elektrický signál pro interakci s mikrokontroléry atd. Níže uvedené animace ukazují činnost bezkontaktního snímače hladiny kapaliny XKC-Y26-V.

V plovoucím režimu bude senzor generovat výstupní signál HIGH, když senzor detekuje kapalinu. Když je kolík Mode připojen k zemnicímu kolíku, snímač bude generovat výstupní signál HIGH, když není přítomna žádná kapalina, a výstupní signál LOW, když je detekována kapalina. Zde je další obrázek ilustrující totéž. Indikátor na senzoru poblíž hladiny vody svítí a indikátor na senzoru mimo hladinu vody nesvítí.

Jak nastavit citlivost senzoru?

Pro nastavení citlivosti je na boku snímače otevřená horní část trimrového rezistoru. Chcete-li nastavit citlivost, otáčejte jí malým šroubovákem.

<strong>Často kladené otázky o senzoru XKC-Y26-V</strong>

Jak funguje kapacitní snímač hladiny kapaliny?

Kapacitní senzory fungují na základě kapacity, jak název napovídá. Zjištěná kapacita se bude měnit v závislosti na tom, zda je kapalina v blízkosti senzoru nebo ne. Tato změna je pak převedena do digitálního vysokého nebo nízkého stavu komparátorovým obvodem.

Jaká je funkce snímače hladiny kapaliny?

Snímače hladiny kapaliny jsou navrženy tak, aby změnily stav při detekci kapaliny. Používají se ke stanovení přítomnosti kapaliny na určité úrovni v nádobě.

Jaké jsou výhody použití bezkontaktního snímače hladiny kapaliny?

Bezkontaktní snímače hladiny kapaliny jsou imunní vůči korozi nebo mechanickým problémům. To zajišťuje dlouhou životnost senzorové jednotky.

Jak otestovat bezkontaktní snímač hladiny kapaliny?

Tento konkrétní senzor (XKC-Y26-V) můžete otestovat jednoduchým napájením a kontrolou výstupu. V závislosti na připojení kontaktu se výstupní režim změní, když je snímač blízko kapaliny. Pro odladění činnosti senzoru můžete také použít vestavěný LED indikátor.

Schéma projektu

Schéma připojení bezkontaktního snímače hladiny kapaliny XKC-Y26-V k desce Arduino je na následujícím obrázku.

Jak vidíte, připojení jsou poměrně jednoduchá a vyžadují pouze několik vodičů. Připojte piny VCC a GND senzoru k 5V a GND pinům desky Arduino. Poté připojte výstup senzoru k pinu D2 desky Arduino. Po sestavení to vypadá takto.

Vysvětlení, jak kód funguje

Stejně jako schéma zapojení je i programový kód velmi jednoduchý. Jediné, co musíte udělat, je připojit senzor na pin desky a sledovat jeho stav. Kód vypadá takto: