เครื่องตรวจจับระดับน้ำ: 7 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกทำงานบนหลักการเดียวกับระบบเรดาร์ เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกสามารถแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นคลื่นเสียงและในทางกลับกัน เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก HC SR04 ที่มีชื่อเสียงสร้างคลื่นอัลตราโซนิกที่ความถี่ 40kHz

โดยปกติไมโครคอนโทรลเลอร์จะใช้สำหรับการสื่อสารกับเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก ในการเริ่มต้นการวัดระยะทาง ไมโครคอนโทรลเลอร์จะส่งสัญญาณทริกเกอร์ไปยังเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก รอบการทำงานของสัญญาณทริกเกอร์นี้คือ 10µS สำหรับเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก HC-SR04 เมื่อถูกกระตุ้น เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกจะสร้างคลื่นเสียง (อัลตราโซนิก) แปดคลื่นและเริ่มจับเวลา ทันทีที่ได้รับสัญญาณสะท้อน (echo) ตัวจับเวลาจะหยุดลง เอาต์พุตของเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกเป็นพัลส์สูงที่มีระยะเวลาเท่ากันกับความแตกต่างของเวลาระหว่างการระเบิดอัลตราโซนิกที่ส่งและสัญญาณก้องที่ได้รับ

ขั้นตอนที่ 1:

ในทางทฤษฎี สามารถคำนวณระยะทางโดยใช้สูตรการวัด TRD (เวลา/อัตรา/ระยะทาง) เนื่องจากระยะทางที่คำนวณได้คือระยะทางที่เดินทางจากทรานสดิวเซอร์อัลตราโซนิกไปยังวัตถุ และกลับไปยังทรานสดิวเซอร์ ซึ่งเป็นการเดินทางแบบสองทาง โดยการหารระยะนี้ด้วย 2 คุณสามารถกำหนดระยะทางจริงจากตัวแปลงสัญญาณไปยังวัตถุได้ คลื่นอุลตร้าโซนิคเดินทางด้วยความเร็วเสียง (343 m/s ที่ 20°C) ระยะห่างระหว่างวัตถุกับเซ็นเซอร์คือครึ่งหนึ่งของระยะทางที่คลื่นเสียงเดินทาง สมการต่อไปนี้คำนวณระยะทางไปยังวัตถุที่วางอยู่ด้านหน้าเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก

ระยะทาง = (เวลาที่ใช้ x ความเร็วของเสียง)/2

ขั้นตอนที่ 2: แผนผังสำหรับตัวบ่งชี้ระดับน้ำอัลตราโซนิก

1) ARDUINO (UNO, NANO, ฯลฯ)

2) เขียงหั่นขนม

3) สายจัมเปอร์

4) เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก

5)HC-SR04.

6)โพเทนชิโอมิเตอร์

7) ตัวต้านทาน (220 โอห์ม)

ขั้นตอนที่ 3: แผนผังสำหรับตัวบ่งชี้ระดับน้ำโดยใช้เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก

ขั้นตอนที่ 4: โปรแกรม (คำนวณระยะทางเป็นเมตร)

โปรแกรมวัดระยะโปรแกรมวัดระดับน้ำ

ขั้นตอนที่ 5: โปรแกรม (คำนวณระยะทางเป็นเซนติเมตร)

ขั้นตอนที่ 6: ระยะทางก่อนเติมน้ำ

ขั้นตอนที่ 7: ระยะทางหลังจากเติมน้ำ

คุณจะเห็นว่าระยะทางลดลงในหน้าจอ LCD เมื่อเติมน้ำในแก้วพลาสติก ซึ่งแสดงว่าวัตถุเข้ามาใกล้กับเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก

นอกจากนี้ เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกไม่สามารถตรวจจับระยะทางที่น้อยกว่า 3 ซม. และสูงกว่า 400 ซม. ดังนั้นเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดนี้ให้เก็บวัตถุไว้ในช่วง 3 ซม. ถึง 400 ซม.