Senzor úrovně sypkých materiálů je užitečné zařízení, které umožňuje sledovat úroveň plnění nádoby s sypkými látkami, jako je obilí, písek, mouka a další. Pokud je k dispozici senzor, můžete automaticky určit okamžik, kdy je nutné tankovat nebo resetovat přebytek. V tomto článku se podrobně podíváme na proces vytváření takového senzoru vlastníma rukama.
Než začnete, budete potřebovat nejjednodušší elektronický obvod schopný měřit úroveň naplněného kontejneru a přenášet informace do mikrokontroléru nebo počítače. Nejjednodušší způsob je použití speciálního senzoru, který se skládá z optického senzoru a čiré nádoby pro sypké materiály.
Kromě optického senzoru budete také potřebovat následující komponenty:
1. Mikrokontrolér Arduino - zařízení, které bude zpracovávat data ze senzoru a monitorovat hladinu sypkých materiálů.
2. Rezistor - používá se k nastavení signálu přijímaného z optického senzoru.
3. Dráty a pájení - pro připojení komponent do jednoho obvodu.
Jakmile sestavíte všechny potřebné komponenty, můžete začít s montáží senzoru. Připojte optický senzor k mikrokontroléru Arduino pomocí vodičů a odporů. Poté zajistěte senzor na průhlednou nádobu na sypké materiály tak, aby určoval úroveň plnění.
Po sestavení zařízení můžete začít programovat mikrokontrolér. Pomocí programovacího jazyka Arduino můžete zařízení nakonfigurovat tak, aby vám posílalo oznámení nebo automaticky spouštělo určité akce, když dosáhnete určité úrovně plnění. Nyní máte vlastní snímač úrovně sypkých materiálů, který lze použít k automatizaci procesů a kontrole zásob.
Bezpečnost a potřebné materiály
Před zahájením práce se senzorem úrovně sypkých materiálů je třeba přijmout nezbytná bezpečnostní opatření. Ujistěte se, že máte na sobě ochranné brýle a rukavice, které chrání oči a pokožku před prachem a jinými potenciálně škodlivými materiály.
Budete potřebovat následující materiály:
- Plastová trubka o průměru asi 1 cm a délce odpovídající výšce nádrže sypkých materiálů, ve které bude umístěn senzor.
- Světelná dioda (LED) pro indikaci úrovně sypkých materiálů.
- Fotorezistor pro měření úrovně světla uvnitř trubice.
- Odpory odporu 10 kω a 220 ohmů.
- Vodiče pro připojení komponent.
- Baterie nebo napájení 5 v.
Kromě toho budete potřebovat nástroje pro sestavení senzoru:
- Páječka a pájka na pájení komponent.
- Vodiče k vytvoření elektrických připojení.
- Izolační páska nebo tepelná páska pro izolaci vodičů.
- Nůžky nebo řezací stroj na oříznutí trubice.
- Vrtačka s průměrem vrtáku odpovídajícím průměru trubice (pokud je nutné vyvrtat otvor).
Upozorňujeme, že před zahájením práce možná budete potřebovat další hardware v závislosti na vybraných senzorech a komponentách.
Seznam nástrojů pro práci
K vytvoření snímače úrovně sypkých materiálů budete potřebovat následující nástroje:
| Nástroj | Popis |
|---|---|
| Multimetr | Měření elektrických parametrů |
| Nůžky | Pro práci s dráty a materiály |
| Páječka | Pro pájení vodičů a komponent |
| Vodič | Pro připojení senzoru k jiným položkám |
| Radiodetály | Senzory, rezistory, kondenzátory atd. |
| Pájecí pasta | Zlepšuje kvalitu pájení |
| Spotřební materiál | Vodiče, vsuvky, přítlačné svorky atd. |
| Lepicí páska | Pro izolaci vodičů |
| Štípačky | Pro řezání a ohýbání drátů |
Před zahájením práce na vytvoření senzoru úrovně sypkých materiálů se ujistěte, že máte všechny potřebné nástroje.
Výběr vhodného sypkého materiálu
Základní požadavky na sypký materiál:
- Vodivost. Materiál musí být vodivý, aby byla zajištěna elektrická komunikace mezi elektrodami senzoru. Vodivost materiálu umožňuje určit přítomnost nebo nepřítomnost materiálu mezi elektrodami.
- Nehoráznost. Pro bezpečnost a prevenci možnosti požáru nebo požáru je třeba zvolit materiál, který nehoří.
- Stabilita. Materiál by si měl zachovat své vlastnosti a neměl by být ovlivněn dlouhodobým kontaktem s jinými látkami nebo změnou teploty a vlhkosti.
- Dostupnost. Je vhodné vybrat materiál, který lze snadno najít a zakoupit ve správném množství.
Oblíbené možnosti sypkých materiálů pro senzory úrovně jsou:
- Písek. Písek je skvělý pro měření hladiny, protože vede elektřinu a má stabilní vlastnosti.
- Mouka nebo sůl. Tyto sypké materiály mají také vodivost, jsou však méně stabilní a mohou být ovlivněny vlhkostí.
- Kávová zrna. Kávová zrna lze také použít jako sypký materiál pro snímač hladiny.
Výběr konkrétního materiálu závisí na požadavcích a podmínkách provozu senzoru úrovně. Je důležité pečlivě zvážit a vybrat vhodný materiál, aby bylo zajištěno spolehlivé a přesné měření hladiny sypké látky.
Vytvoření obvodu snímače úrovně sypkých materiálů
Chcete-li vytvořit DIY snímač úrovně sypkých materiálů, musíte postupovat podle kroků a použít vhodný obvod. Tento článek vám poskytne podrobný návod k vytvoření obvodu snímače úrovně.
Prvním krokem je sestavení elektrického obvodu. To bude vyžadovat následující komponenty:
| Komponent | Popis |
|---|---|
| Mikrokontrolér | Je zodpovědný za zpracování signálů ze senzorů a správu kolíků |
| Snímač hladiny | Používá se k měření hladiny sypkých materiálů |
| Odpory a kondenzátory | Nezbytné pro stabilizaci a filtrování signálů |
| Ukazatel | Ukazuje aktuální úroveň sypkých materiálů |
| Konektory a dráty | Používá se pro připojení komponent |
Po sestavení elektrického obvodu je nutné začít programovat mikrokontrolér. To bude vyžadovat speciální software, stejně jako znalosti v oblasti programování mikrokontrolérů.
Po naprogramování je nutné provést testování a ladění senzoru úrovně. K tomu lze použít různé materiály různé konzistence a zkontrolovat, jak přesně senzor ukazuje aktuální úroveň.
Po úspěšném testování senzoru úrovně sypkých materiálů můžete začít s jeho instalací a připojením k řídicímu a řídicímu systému. K tomu je třeba vzít v úvahu vlastnosti pracovního prostředí, ve kterém bude senzor použit, a také odpovídající rozhraní připojení.
Na závěr, vytvoření obvodu snímače úrovně sypkých materiálů je náročný úkol, který vyžaduje znalosti elektroniky a programování. Se správným přístupem a použitím příslušných komponent je však možné úspěšně vytvořit senzor, který bude přesně měřit hladinu sypkých materiálů.