Датчик давления вакуума для Arduino

Question

Датчик давления вакуума для Arduino

sensors

У меня есть приложение, которым управляет Arduino. На каком-то этапе процесса ему необходимо определить уровень вакуума в камере и отрегулировать его в пределах определенного диапазона значений.

Управлять вакуумными насосами я могу достаточно легко, но найти датчик вакуума для Arduino сложно. Мне нужен датчик, который мог бы быть достаточно точным до примерно 28 дюймов ртутного столба и подключался бы через трубку. Я не могу поместить датчик непосредственно в камеру.

Кто-нибудь знает работающий датчик Arduino? Если нет, может ли кто-нибудь предложить компонент датчика, который может работать с Arduino. Я бы предпочел не разрабатывать решение, начиная с сенсорного компонента, но я могу это сделать, если понадобится.

@drobertson, 👍1

Обсуждение

Это 94,8 кПа? То есть это всего лишь немного ниже нормального баромного давления?, @Jot

Bmp280 может измерять 300...1100 гПа., @Jot

@Jot Дюймы ртутного столба — это отрицательная шкала. Чем больше число, тем ближе к идеальному вакууму. 28 дюймов ртутного столба — это немного меньше уровня вакуума, создаваемого хорошим коммерческим вакуумным насосом, который вы бы использовали для инфузии стекловолокна., @drobertson

Тогда сколько это составляет в абсолютных гПа?, @Jot

Мне нужно будет это проверить, но примерно 29,8 дюймов ртутного столба близко к максимально механически достижимому вакууму. По сути, это разница давлений между нормальным атмосферным давлением и пустым объемом пространства., @drobertson

Я только что сделал преобразование, и 28 дюймов ртутного столба вышло примерно в 950 гПа. Я не знаком с этой шкалой, поэтому не знаю, ошибся ли я. Мне нужно иметь возможность измерить уровень вакуума в очень вакуумированном цилиндре. Это для дегазации смесей эпоксидной смолы, @drobertson

Это не абсолютное значение, а дифференциальное значение? Это немного странно для меня, для очень низких давлений абсолютное значение имеет больше смысла. «Обычные» датчики давления или вакуума — это датчики 3 В или 5 В с усилителем и температурной компенсацией от nxp.com. Найдите датчики вакуума. Например, MPXV6115V. Для других датчиков найдите на mouse.com датчик давления, а затем выберите один из типов вакуума. Я вижу несколько датчиков Honeywell, но они 15 В., @Jot

Хорошо, быстрая проверка моих вакуумметров, и я вижу, что мне нужно измерить примерно до -92 кПа. MPXV6115V, похоже, отлично справляется с этим диапазоном и работает в диапазоне 5 В. Это может быть решением. Я очень надеялся, что будет серийный шилд Arduino для этого, но в худшем случае я смогу работать с этим датчиком. Спасибо @Jot, @drobertson

Этот датчик — логометрический, его следует запитать от контакта 5 В Arduino. Arduino Uno имеет 10-битный АЦП, что достаточно для погрешности MPXV6115V в 1,5%. Возьмите несколько образцов и вычислите среднее значение. Думаю, это сработает. Самая большая проблема — припаять что-нибудь к маленьким контактам. Никогда не подключайте что-нибудь к неиспользуемым контактам датчика. Неиспользуемые контакты могут быть подключены к чему-нибудь внутри., @Jot

Разрешение 10 бит с погрешностью +/- 1,5% было бы более чем достаточно для того, что я собираюсь делать. Больше всего меня беспокоит гистерезис датчика, но я предполагаю, что это не должно быть проблемой. Я все еще хотел бы, чтобы это было в готовом щите, но я не могу иметь все. Похоже, мне придется оттачивать свои навыки пайки SMD., @drobertson

Большинство промышленных датчиков вакуума/давления не указывают, какой датчик находится внутри. Я предполагаю, что этот датчик используется в металлическом корпусе по цене около 100 долларов. Возможно, с дополнительной электроникой для напряжения 24 В и выходом токовой петли. Я никогда не замечал никакого гистерезиса с такими датчиками. Просто небольшой шум, и все., @Jot

@Jot Если вы хотите добавить это как ответ, я приму это. Я заказал детали, и похоже, что это сделает то, что мне нужно. Спасибо., @drobertson

1 ответ

Лучший ответ:

@*Jot* · Accepted Answer · 2018-09-14 21:21-00:00

Промышленные датчики давления/вакуума прочные и жесткие. У них есть дополнительная защита, например, для использования в погружном режиме. Производитель часто делает их для определенных напряжений (например, 24 В) и с разной выходной мощностью (выход 0–5 В или выход 5–20 мА и т. д.).
Есть дешевые версии этих датчиков. На Ebay и Aliexpress они стоят от 5 до 20 долларов.
Производители не сообщают, какой датчик они используют внутри, и может быть сложно найти именно тот датчик, который вам нужен.

Голый датчик часто представляет собой пьезорезистивный датчик в конфигурации «пластины Уитстоуна». Диапазон выходного напряжения этих датчиков очень низок и не подходит для прямого подключения к плате Arduino.
Преимущество может заключаться в том, что они не имеют рабочего напряжения. Только максимальное напряжение.

Идеальный датчик давления/вакуума имеет температурную компенсацию, коэффициент усиления и диапазон выходного сигнала около 5 В. Большинство из них вы найдете на nxp.com.
К счастью, у них также есть датчик вакуума с большим диапазоном, например MPXV6115V.

Эти датчики логометрические. Подключите их к Arduino 5 В и используйте Arduino 5 В в качестве аналогового источника (это настройка Arduino по умолчанию). При изменении напряжения 5 В результирующее измеренное давление не меняется и остается точным.

Никогда не припаивайте что-либо к неиспользуемым контактам. Эти контакты можно подключить к чему-то внутри.

Есть несколько способов расчета давления. Один из способов — использовать формулу из таблицы данных, другой — сопоставить диапазон выходного напряжения с диапазоном давления и внести поправку на смещение выходного напряжения.