Sensor de fluxo de água:o que é e como usar um

Sensor de fluxo de água

Você está procurando uma maneira de medir o volume de água que você usa em sua casa? Ajudaria se você tivesse um sensor de fluxo de água.

Para uma gestão eficaz da água, você precisará fornecer apenas a água necessária para uma gestão eficaz da água. Por esse motivo, é melhor medir constantemente o fluxo de água em seus sistemas de gerenciamento de água.

Além disso, existem vários tipos de sensores de fluxo de água e técnicas de medição. É o suficiente para você ficar confuso sobre qual usar para o seu circuito.

Portanto, neste artigo, abordaremos os diferentes tipos de sensores de água e como usar um com um Arduino.

O que é um sensor de fluxo de água?

Sensores de vazão de água são dispositivos que podem medir a vazão de água. Também meço o volume de líquido que passa por unidade de tempo.

Além disso, você pode encontrar sensores de fluxo de água em aquecedores de água automáticos, máquinas de café (faça você mesmo e padrão) e máquinas de venda automática de água.

Máquina de café

A maioria dos sensores de fluxo de água inclui um rotor de água e um sensor de efeito hall construído dentro de um corpo de cobre.

Além disso, existem diferentes tipos de sensores de água disponíveis para escolha.

No entanto, depende da quantidade de água que você usa, dos custos e das condições de manutenção. Além disso, os sensores de água podem medir água suja, lamas, água limpa, fria e quente.

Como funciona um sensor de fluxo de água?

Trabalharemos com o sensor de água (YF-S201), que possui um rotor de água e um sensor de efeito hall. De fato, a água flui por uma extremidade desse sensor e sai pela outra.

Além disso, quando a água flui através do sensor, ela atinge o rotor de água e o ativa. Assim, a velocidade do fluxo de água determina a velocidade de rotação do rotor de água.

Para cada rotação bem sucedida do rotor de água, o sensor de efeito hall produz um pulso através do pino de saída de sinal.

Assim, o número de pulsos que você tem no pino de saída de sinal depende da velocidade de rotação da turbina.

Como? O rotor de água possui um ímã que ajuda o sensor de efeito hall a detectar o fluxo de água. Quando a água flui através do sensor, a velocidade afeta o fluxo magnético do sensor.

Assim, o sensor de efeito hall detecta e gera uma saída proporcional ao fluxo magnético.

Em outras palavras, o sensor de fluxo de água gera uma onda quadrada para cada rotação do rotor de água.

Assim, podemos medir a vazão de água calculando o número de pulsos gerados por segundo ou minuto.

Além disso, você pode exibir suas medições em um LCD 16×2 ou em um monitor serial de computador.

Outros tipos de sensores de água

Na verdade, cada sensor de fluxo de água funciona de forma diferente. Enquanto a maioria dos sensores de água tem rotores de água que giram de acordo com o fluxo de água, outros têm princípios de funcionamento mais complexos.

Sensores de roda de pás

Os sensores de fluxo de água de roda de pás são os sensores de fluxo de água mais comuns e mais baratos que você pode encontrar no mercado. Além disso, o rotor funciona perpendicularmente à vazão. Portanto, o sensor só fará contato com uma seção transversal de fluxo limitada.

Sensores de fluxo de deslocamento positivo

Os sensores de fluxo de deslocamento positivo funcionam quando você não tem um tubo reto. Também funciona quando você não pode usar o sensor de roda de pás - como medir líquidos viciosos.

Os sensores PDM são a única tecnologia de medição de vazão que pode medir diretamente o volume do líquido. Ele funciona capturando bolsões de fluido entre os componentes rotativos. Esses componentes rotativos geralmente estão em uma câmara de alta precisão.

Você pode pensar nisso como encher um copo com líquido e despejar o conteúdo. Em seguida, conte quantas vezes você encheu o copo.
Além disso, a velocidade de rotação dos sensores PDM depende da vazão, pois o fluxo de líquido causa a rotação.

Sensores de fluxo magnético

Ao contrário, os sensores de fluxo magnético não possuem partes móveis. Em vez disso, funciona com base na Lei da indução eletromagnética de Faraday.

De acordo com esta lei, os líquidos condutores produzem tensão através de um campo magnético. Assim, o sensor de fluxo magnético gera um campo magnético para medições em vez de motores. Também canaliza o campo magnético para o líquido que atravessa a linha.

Assim, quanto mais rápida a taxa de fluxo do líquido, mais voltagem o líquido gera. E faz com que a tensão induzida neste sensor seja proporcional ao movimento da água.

No entanto, os sensores magnéticos funcionariam apenas para aplicações de águas residuais – ou líquidos sujos com materiais condutores. Portanto, você não pode medir água pura com este sensor porque não possui átomos.

Água suja

Sensores de fluxo ultrassônicos

Alternativamente, os medidores de vazão ultrassônicos usam ondas sonoras para detectar a rapidez com que um líquido flui através de um tubo. Além disso, os sensores de fluxo ultrassônicos funcionam no efeito doppler. Assim, quando há uma mudança de frequência no sinal ultrassônico, o sensor detectará um fluxo.
Além disso, você pode usar sensores de vazão ultrassônicos para aplicações que danificam medidores de vazão padrão. Tais aplicações incluem lamas, águas residuais e outras aplicações de fluidos sujos. Além disso, esses sensores de água medem a velocidade dos líquidos e estimam o fluxo volumétrico usando ultrassom.

Águas Residuais

Recursos e especificações

• Tensão operacional:4,5 – 24 volts
• Tensão normal:5 a 18 volts
• Corrente máxima:15 mA ou 5V
• Capacidade de carga:≤10 mA Volts ou 5V
• Capacidade da taxa de fluxo:1 -30 L/min
• Força elétrica:1250 V/min
• Faixa de pressão da água:menos de 1,75 MPa
• Temperatura operacional:menos de 80 ⁰ C
• Temperatura do fluido operacional:menos de 120 ⁰ C
• Faixa de umidade:35% a 90% RH
• Resistência de isolamento:superior a 100 Mohms

Como usar sensores de fluxo de água

Felizmente, existe uma maneira mais acessível e econômica de usar um sensor de fluxo de água. E você precisa fazer a interface com um microcontrolador – neste caso, o Arduino.

Como mencionamos anteriormente, precisaremos contar os sensores de saída para medir a vazão de qualquer líquido. A d, podemos usar os pinos de interrupção do Arduino para detecção de pulso.

Antes de continuarmos, aqui estão os componentes que você precisa para este projeto:

Microcontrolador Arduino

Sensor de fluxo de água YF-S201

Cabos de placa de ensaio (x3)

Breadboards e cabos

Como conectar o sensor de fluxo de água a um Arduino

Conexão do Arduino

Researchgate

Usaremos o pino de E/S digital dois como nosso pino de captura de interrupção para contar os pulsos do sensor.

Para fazer as conexões, basta:

• Conecte os pinos da fonte de alimentação YF-S201 do sensor de água (fios preto e vermelho) aos pinos de 5v e terra do Arduino.
• Em seguida, conecte o fio amarelo de tensão de saída ao pino 2 de E/S digital do Arduino.
• Finalmente, carregue seu código Arduino para completar a conexão.

1 – Código Arduino

2- Código Arduino

3- Código Arduino

4- Código Arduino

5- Código Arduino

Palavras finais

A precisão é vital se você deseja um sistema de gerenciamento de água adequado. É por isso que recomendamos o uso do sensor de fluxo de água YF-S201 para este projeto.

Embora existam vários outros sensores de água, o YF-S201 é mais econômico e produz leituras precisas.

Não se esqueça de testar seu código para ver a saída correta. Se suas conexões não funcionarem, verifique seus princípios e certifique-se de conectar todos os fios corretamente. Em seguida, considere alterar seus componentes.
Se você tiver alguma dúvida, não hesite em nos contatar.