Датчик уровня воды в аквариум

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

задумываясь о контроллере для аквариума в том числе хотелось бы контролировать уровень воды. с одной стороны сигнализировать о снижении уровня, с другой громко сигнализировать о переливе. крайние положения сделать не сложно, вот как бы сделать датчик с несколькими уровнями (от 8)? есть свежая похожая тема про колодец, но все же задачи сильно разные.

пока есть такие идеи:

- трубка с поплавком внутри с магнитами. вдоль трубки поставить герконы и соединить их на набор резисторов и получим переменное сопротивление, которое потом можно преобразовать в цифру. Плюс в том что можно сделать совершенно бесконтактный датчик с изолированными контактами. Минус в том, что чтобы это работало поплавок надо сделать настолько длинным и вживить столько магнитов, чтобы гарантировано замыкать самый верхний по уровню воды геркон. Протестировал на герконе с сильным магнитиком - зона срабатывания не более сантиметра.

- сделать линейку с контактами которые сделать открытыми с доступом к воде. сделать схему усиления на операционниках получу илил логический код или такое же переменное сопротивление как в первом варианте. Смущает вопрос стабильности - контакты будут со временем окисляться, проводимость будет меняться, могут быть утечки на контакты над водой (водоросли, загрязнения и тд)

haplen
Offline
Зарегистрирован: 23.08.2013

Мне кажется проще взять поплавок с магнитом от датчика уровня жидкости омывателя стекла от ВАЗ-2109. Он в виде бублика с дыркой в середине. А необходимое количество герконов разместить в стеклянной колбе. Вывести проводочки сверху и загерметизировать.

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

haplen пишет:

Мне кажется проще взять поплавок с магнитом от датчика уровня жидкости омывателя стекла от ВАЗ-2109. Он в виде бублика с дыркой в середине. А необходимое количество герконов разместить в стеклянной колбе. Вывести проводочки сверху и загерметизировать.

вы не внимательно читали мой пост. проблема в том, что в промежутке между герконами будет ситуаци когда ни один геркон не замкнут и будет соврешенно не понятно какой уровень. поплавок от ваза эту проблоему не решает, он расчитан на фиксирование только крайнего уровня

haplen
Offline
Зарегистрирован: 23.08.2013

Ну так расположите их (герконы) без "промежутков", так, чтобы следующий геркон замыкался раньше, чем разомкнется предыдущий. А если Вы все это присоединяете к МК, так всегда можно помнить какой из герконов был в замкнутом положении последним. Я не прав?

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

haplen пишет:

Ну так расположите их (герконы) без "промежутков"

возможно это возможно, я как раз выразил сомнение в такой конструкции. У геркона есть слепая зона, а целиком поплавок из магнита не сделаешь - потонет)

Цитата:

А если Вы все это присоединяете к МК, так всегда можно помнить какой из герконов был в замкнутом положении последним. Я не прав?

правы, но это означает возможность попасть в неизвестный статус - после перезапуска контроллера

haplen
Offline
Зарегистрирован: 23.08.2013

axill пишет:

haplen пишет:

Ну так расположите их (герконы) без "промежутков"

возможно это возможно, я как раз выразил сомнение в такой конструкции. У геркона есть слепая зона, а целиком поплавок из магнита не сделаешь - потонет)

Цитата:

А если Вы все это присоединяете к МК, так всегда можно помнить какой из герконов был в замкнутом положении последним. Я не прав?

правы, но это означает возможность попасть в неизвестный статус - после перезапуска контроллера

А EEPROM для чего в МК? Разве не для того, чтобы не попадать в неизвестный статус при незапланированной перезагрузке?

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

Eeprom с функцией ясновидения еще не придумали) нет никакой гарантии, что с момента последней записи в eeprom уровень воды не поменялся

haplen
Offline
Зарегистрирован: 23.08.2013

Кстати, я бы, если надумал делать такой датчик для своих аквариумов, взял бы не герконы, а ма-а-ленькие датчики Холла типа SS413A (в корпусе TO92), их много разных. Спаять их столбиком, наверняка магнит из поплавка захватит сразу три соседних, он же высотой мм 15.

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

я тоже думал про датчики, можно и в smd исполнении сделать, но с ними схема сложнее получиться. На герконах можно сделать аналоговое сопротивление и двумя проводами подключить к плате контроллера, а с датчиками холла потребуется тащить питание и целый набор бит в цифровом виде

Araris
Offline
Зарегистрирован: 09.11.2012

А если?

Например, HC-SR04 : диапазон измерения расстояния= 2–400 cm разрешение= 0.3 cm.

У Вас ведь крышка на аквариуме будет, в нее и встроить.

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

а может просто поплавок двигающийся по направляющей, а над ним датчик расстояния ультразвуковой или оптический. правда не оказала бы на работу датчика влажность

Клапауций
Offline
Зарегистрирован: 10.02.2013

количество цилиндрических поплавков равное количеству измеряемых уровней одето на трубку с датчиками холла, каждый поплавок обрабатывает диапазон своего уровня и механически ограничен в передвижении вверх/вниз этим диапазоном.

пример: уровень воды 5 из 8-ми.

- датчики 1-5 выдают сигнал HIGH (поплавки всплыли в воде).

- датчики 6-8 выдают сигнал LOW (поплавки висят в воздухе).

как-то так.

dmw
Offline
Зарегистрирован: 24.03.2013

Проще всего ультразвуковой датчик HC-SR04. Ну если надо с картинками, то вот примерно както так:

http://datagor.ru/microcontrollers/2313-urovnemer.html

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

))) 3 человека почти одновременно написали об одном  и том же. значит все таки это оптимальнее

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

я не верю в то, что ультразвуковойдатчик выживет. под крышкой высокая влажность и будет прямое забрызгивание водой. в отличии от проекта по ссылке между водой и датчиком расстояние будет 5см максимум, и то надо поверхностью не удобно распологать - там хватает оборудования от фильтра. герметизировать датчик не полчуиться по понятной причине

а вот идея с несколькими поплавками вполне мне видится может быть работоспособна, только все же склоняюст к тому, что датчики будут сбоку от поплавка, а не по центру, все равно кольцевых магнитов у меня нет

dmw
Offline
Зарегистрирован: 24.03.2013

Если датчик поместить в небольшой корпус по типу перевернутого стакана, то никакого забрызгивания не произойдет даже если этот "стакан" с датчиком полностью погрузить в воду.

Araris
Offline
Зарегистрирован: 09.11.2012

HC-SR04, пожалуй, не выживет, а вот ежели что-то подороже, из таких - http://www.ebay.com/bhp/waterproof-ultrasonic-sensor ? В простоте (+надежности) конструкции однозначно выиграете.

 

maksim
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2012

Да фиг с ним с датчиком, вопрос а выживет ли рыба при постоянном УЗ-фоне?

Идея с ИК-дальномером и поплавком на наравляющей подходит лучше + ИК-дальномер можно загерметизировать.

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

maksim пишет:

Да фиг с ним с датчиком, вопрос а выживет ли рыба при постоянном УЗ-фоне?

Идея с ИК-дальномером и поплавком на наравляющей подходит лучше + ИК-дальномер можно загерметизировать.

факт, ультразвук может сказаться на их здоровье самым не лучшим образом

Araris
Offline
Зарегистрирован: 09.11.2012

В даташите, например, на HC-SR04 упоминается максимальный потребляемый ток 15мА, восемь импульсов с частотой 40кГц.

Что-то мне подсказывает, что уровень губительного воздействия УЗ-датчика на все живое сопоставим с ИК-дальномером, датчиком Холла и пр. Поправьте, если я неправ.

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

согласен. вода не пропадет за долю секунды. можно опрашивать гораздо реже (раз в минуту или еще реже) и воздействия не должно быть

dmw
Offline
Зарегистрирован: 24.03.2013

Наверное имелось ввиду что они могут оглохнуть. Ведь дельфины разговаривают в ультразвуке. А тут такой ор и грохот раз в секунду..

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

а у вас дома живут дельфины? можете хоть на в 10 минут опрашивать датчик? у вас дома идельная тишина что рыбы от нового звука оглохнут? у обычных рыб кажется нет ушей, только боковая линия

dmw
Offline
Зарегистрирован: 24.03.2013

А еще в коматоз можно рыбу загнать. Периодический писк с постоянным интервалом, монотонно. Гипноз однако..

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

им уши не нужны, вода намного лучше проводит звук, они всем нутром чувстуют его. все-таки ультразвук плохая идея

step962
Offline
Зарегистрирован: 23.05.2011

Патент Способ управления движением рыбы

[бла-бла-бла]

"Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1. В рыбоводном бассейне, размером 3 м × 25 м с молодью сибирского осетра, навеской до 50 г, устанавливают у стенки гидродинамический излучатель, после включения которого рыба отходит от излучателя на расстояние ~ 1,2 м.

Пример 2. В рыбоводном бассейне, размером 3 м × 25 м с молодью сибирского осетра, навеской до 50 г, устанавливают примерно в центре бассейна гидродинамический излучатель, после включения которого рыба отходит в обе стороны от излучателя на расстояние 1,5-1,8 м.

Пример 3. В рыбоводном бассейне, размером 3 м × 25 м с годовиком карпа с навеской 50-60 г, устанавливают у стенки гидродинамический излучатель, после включения которого рыба отходит от излучателя на расстояние 1,5 м.

Пример 4. В рыбоводном бассейне, размером 3 м × 25 м с годовиком карпа с навеской 50-60 г, устанавливают примерно в середине бассейна гидродинамический излучатель, после включения которого рыба отходит в обе стороны от излучателя на расстояние 2,2 м."

[бла-бла-бла]

"гидродинамический излучатель с указанными параметрами, генерируемыми под давлением 4 атм воды из бассейна, представляет собой источник воздействия, дискомфортный для рыбы, приводящий к движению рыбы от источника акустического воздействия."

Probelzaelo
Offline
Зарегистрирован: 15.04.2011

axill пишет:

им уши не нужны, вода намного лучше проводит звук, они всем нутром чувстуют его. все-таки ультразвук плохая идея

"Петька, пиши вывод!-  Без ног муха не слышит."(С)ВИЧ

Рыба слышит без ушей. Это раз.

Поверхность воды прекрасно отражает звуки, это два.

На малых расстояниях очень мало время прохождения отраженного сигнала, это плохо придется довольствоваться низкой точностью.

axill пишет:
я тоже думал про датчики, можно и в smd исполнении сделать, но с ними схема сложнее получиться. На герконах можно сделать аналоговое сопротивление и двумя проводами подключить к плате контроллера, а с датчиками холла потребуется тащить питание и целый набор бит в цифровом виде

Есть датчики холла с аналоговым сигналом на выходе. с помощью таких можно "видеть" магнит в любом месте схорошей точностью... достаточно чтобы конец зоны чутья одного датчика, примерно совпадал с началом зоны следующего... позицию магнита можно будет отградуировать почти до миллиметра

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Излучатель находится не в бассейне , а в воздухе

и  звук отражается от поверхности почти не проникая в воду

ascon
ascon аватар
Offline
Зарегистрирован: 14.08.2013
Probelzaelo
Offline
Зарегистрирован: 15.04.2011

ascon пишет:

Второй лот можно и по дешевли найти)))

очень похожие устройства я наблюдал внутри древних мышей... компутерных, не пугайтесь ))

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

первое не подходит по той причине которая описана в самом первом сообщении в этой теме - регистрирует только крайний уровень. их конечно можно с десяток поставить, но это уже не приемлемо по габаритам

вторая не понятно как работает и будет ли реагировать на воду. походе на фотокамеру

maksim
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2012

trembo пишет:

Излучатель находится не в бассейне , а в воздухе

и  звук отражается от поверхности почти не проникая в воду

Почитайте http://ibrain.kz/mod/book/view.php?id=9&chapterid=987

Probelzaelo
Offline
Зарегистрирован: 15.04.2011

У меня предложение, сделать все по простому, но вместе с тем немного через ж.. и "из пушки по воробьям", для данного случая. А именно, можно же установить поплавок на рычаге, на котором установить акселерометр, устройство совершенно не дорогое по нынешним меркам. Но  он же направление вниз знает всегда, ибо чует куда мама земля тянет с ускорением 1G, а значит и отклонение рычага от горизонта покажет вполне адекватно, во всяком случае с балансировкой летучих устройств эта штука вполне справляется.

Вот примерно и решение на хабре, там ловят горизонт, а у нас нужОн угол который будет вполне в пропорции к уровню воды.

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

Probelzaelo пишет:

У меня предложение, сделать все по простому, но вместе с тем немного через ж.. и "из пушки по воробьям", для данного случая. А именно, можно же установить поплавок на рычаге, на котором установить акселерометр, устройство совершенно не дорогое по нынешним меркам. Но  он же направление вниз знает всегда, ибо чует куда мама земля тянет с ускорением 1G, а значит и отклонение рычага от горизонта покажет вполне адекватно, во всяком случае с балансировкой летучих устройств эта штука вполне справляется.

Вот примерно и решение на хабре, там ловят горизонт, а у нас нужОн угол который будет вполне в пропорции к уровню воды.

прикольная штука, у меня даже такая оказалась, точнее 7361. Попробовал. Но это же акселерометр, он измеряет ускорение по оси, а не абсолютное положение в пространстве. Им можно отличить медленный слив воды от слива через разибтую стенку )) но как замерить уровень? Скорость опускания или поднимания поплавка не связаны напрямую с уровнем воды. Если допустить медленное (несколько дней) испарение воды, скорее всего акселерометр его и не заметит

Клапауций
Offline
Зарегистрирован: 10.02.2013

Probelzaelo пишет:
 можно же установить поплавок на рычаге, на котором установить акселерометр, 

можно установить клапан сливного бачка - нафиг вся эта лектроника? старая ламповая сантехника - наше всё

Probelzaelo
Offline
Зарегистрирован: 15.04.2011

Клапауций пишет:
Probelzaelo пишет:
 можно же установить поплавок на рычаге, на котором установить акселерометр, 

можно установить клапан сливного бачка - нафиг вся эта лектроника? старая ламповая сантехника - наше всё

Можно установить, но это будет не датчик уровня, а устройство регулирования уровня.

А я же предлогаю как раз датчик, вернее почти измерительный преобразователь, позволяющий преобразовать величину механического поворота в пропорциональный электрический сигнал, при этом каждому положению поплавка будет соответствовать совершенно конкретное значение сигнала, которому после градуировки вполне можно будет верить как измерению уровня воды...

Probelzaelo
Offline
Зарегистрирован: 15.04.2011

axill пишет:

Попробовал. Но это же акселерометр, он измеряет ускорение по оси, а не абсолютное положение в пространстве. Им можно отличить медленный слив воды от слива через разибтую стенку )) но как замерить уровень? Скорость опускания или поднимания поплавка не связаны напрямую с уровнем воды. Если допустить медленное (несколько дней) испарение воды, скорее всего акселерометр его и не заметит

Заметит, еще как заметит! точно так же как и магнетометр прекрасно замечает куда повернут...

Ты не путай Гироскоп и акселерометр. гирик видит только повороты по осям, в момент самого поворота-наличие центростремительного ускорения. А аксель видит и "силу тяжести", вернее ускорение свободного падение направленное к центру массы нашей планеты, в том числе )) по оси направленной вниз он показывает 1G, а если кверх ногами то -1G, а по перпендикулярным(лежащим в горизонте осям ускорения =0) потому что на него, на аксель, действует эта самая сила тяжести и ускорение свободного падения. В невесомости по всем 3 осям будут 0. При отклонении вертикальной оси от вертикали это значение уменьшается, и одновременно с этим появляется значение на той оси которая отклоняется от горизонтали вниз. Проверь! ) если не спешно крутить аксель разными осями вверх/вниз то именно на той оси которая вертикальна будет 1/-1. некоторые аксели имеют компенсацию 0. тогда если по всем 3 осям 0, то кверх ногами по оси У он должен будет показать -2 ))

Клапауций
Offline
Зарегистрирован: 10.02.2013

можно поставить аквариум на тензодатчики и мерить ега вес

Клапауций
Offline
Зарегистрирован: 10.02.2013

Probelzaelo пишет:

Можно установить, но это будет не датчик уровня, а устройство регулирования уровня.

если установить вместо клапана резистор, то будет датчик - акселерометр нафик избыточен, если скатывается до механического примитива с рычагами

ascon
ascon аватар
Offline
Зарегистрирован: 14.08.2013

Probelzaelo пишет:

 

Вот примерно и решение на хабре, там ловят горизонт, а у нас нужОн угол который будет вполне в пропорции к уровню воды.

 

Согласен с тобой) В зависимости от угла поворота датчика будет показывать уровень воды в аквариуме)) т.е коромысло нужно будет, с одной стороны поплавок с другой датчик ADXL335 (MMA7260) Но это кажеться сложноватый вариант  много считать придеться и эксперементироовать.

ADXL335 в нем два датчика гироском и акселерометра

maksim
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2012

С таким же успехом можно использовать потенциометр на оси попловка.

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

ascon пишет:

Согласен с тобой) В зависимости от угла поворота датчика будет показывать уровень воды в аквариуме)) т.е коромысло нужно будет, с одной стороны поплавок с другой датчик ADXL335 (MMA7260)

MMA7361 умеет тоже самое? у меня такой уже есть

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

Probelzaelo пишет:

Ты не путай Гироскоп и акселерометр. гирик видит только повороты по осям, в момент самого поворота-наличие центростремительного ускорения. А аксель видит и "силу тяжести", вернее ускорение свободного падение направленное к центру массы нашей планеты, в том числе )) по оси направленной вниз он показывает 1G, а если кверх ногами то -1G, а по перпендикулярным(лежащим в горизонте осям ускорения =0) потому что на него, на аксель, действует эта самая сила тяжести и ускорение свободного падения. В невесомости по всем 3 осям будут 0. При отклонении вертикальной оси от вертикали это значение уменьшается, и одновременно с этим появляется значение на той оси которая отклоняется от горизонтали вниз. Проверь! ) если не спешно крутить аксель разными осями вверх/вниз то именно на той оси которая вертикальна будет 1/-1. некоторые аксели имеют компенсацию 0. тогда если по всем 3 осям 0, то кверх ногами по оси У он должен будет показать -2 ))

что за "1/-1"? выводы X/Y/Z аналоговые выводы, там просто напряжение

carduino.ru
Offline
Зарегистрирован: 06.12.2011

А емкостный датчик уровня не рассматривали? 

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

carduino.ru пишет:

А емкостный датчик уровня не рассматривали? 

есть примеры? поиском находсятся только промышленные варианты

carduino.ru
Offline
Зарегистрирован: 06.12.2011
Probelzaelo
Offline
Зарегистрирован: 15.04.2011

axill пишет:
что за "1/-1"? выводы X/Y/Z аналоговые выводы, там просто напряжение

Мы знаем что ускорения измеряют в М/сек2, либо, как это не редко случается в другой условной единице равной ускорению свободного падения - G = 9.8 м/с2

копнув даташит обнаружим что чутье/диаппазон измерения акселя тоже привязан к g, и в спокойном состоянии, когда ось Y вертикальна то на датчике присутствует и отражается в показании по оси Y действующее значение напряжения соответствующеее - 1g, условно, 1 или что то же самое 9.8м/с2

другой возможности простой калибровки датчика в наших условиях нет. Имеем при горионтальном расположении на X и Z(Y) напряжения соответствующие 0g, а по оси Y(Z)  напряжение соответствующее 1g, перевернув получим -1g, если ось будет параллельно горизонту, то значение будет соответствовать середине вернее ускорению =0g

carduino.ru пишет:

раз и два

ну да, по идее если опустить в банку электрод, а на наружную стенку приклеить кусок фольги,то получится вполне себе такой конденсатор, емкость которого будет не слабо зависеть от уровня воды...

ATkRnr
Offline
Зарегистрирован: 22.10.2013

Если  ему надо изолировано от электричества. То поплавок с резистором самое то. такие стоят даже в бензобаках авто там еще демпфер добавлен. А какой уровень ему мерить- сколько сантиметров и нужна ли вообще такая точность. Для перелива достаточно одного датчика любого и еще один для минимума(который устроит).По этим двум можно и регулировать уровень воды в аквариуме. Еще тут уже высказывали- это инфракрасный дальномер в колбе с поплавком(поплавок в роли отражателя), но возможно будут плавать показания от испарения воды влага конденсироваться на поверхности датчика. Еще можно использовать сообщающиеся сосуды и вывести уровень в трубках рядом с аквариумом, ну а там что угодно в роли датчиков.

Еше можно дифтрансформаторный датчик использовать- это две катушки в центре нее перемещается плунжер- сердечник -этот сердечник можно как поплавок собрать а катушки в колбе или залить герметиком а можно не опускать их в воду а вынести над ней, просто удленить сердечник-поплавок.

Вообще при помощи поплавка можно любой датчик вынести за пределы аквариума и использовать. Рычаг кинематика и т.п.

 

Araris
Offline
Зарегистрирован: 09.11.2012

axill, вот тут http://research.andbas.com/2012/07/adxl335.html#more хорошо пишут про акселерометр (поплавок на рычаге).

 

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

Araris пишет:

axill, вот тут http://research.andbas.com/2012/07/adxl335.html#more хорошо пишут про акселерометр (поплавок на рычаге).

спасибо! Все о чем так долго пишет автор можно узнать про датчик за 5 минут без всякой ардуины подключив его к обычному вольтметру) Единственное что полезное вынес - открытие для себя, что да хоть датчик и акселерометр, но на него в статике дествует притяжение земли, так что вполне можно статические наклоны измерять

Araris
Offline
Зарегистрирован: 09.11.2012

axill пишет:

Единственное что полезное вынес - открытие для себя, что да хоть датчик и акселерометр, но на него в статике действует притяжение земли, так что вполне можно статические наклоны измерять

Я, кстати, тоже...