Penginderaan Level Cairan Menggunakan Sensor Laser ToF

Tentang proyek ini

Pengukuran level cairan adalah teknik umum di beberapa aplikasi industri maupun domestik (untuk mengukur level air dalam tangki). Ini biasanya dilakukan dengan menggunakan probe yang dicelupkan ke dalam cairan dan mengukur konduktivitas di antara keduanya. Konduktivitas ini biasanya diukur dengan perubahan resistansi karena perubahan ketinggian air. Jenis sensor ini ditunjukkan pada gambar berikut:

Cara lain untuk merasakan level (biasanya level penuh) untuk aplikasi seperti pemutusan motor ketika tangki air menjadi penuh, adalah dengan menggunakan sensor berbasis pelampung yang mematikan aliran secara mekanis. Ini biasanya kikuk, perangkat mekanis dan hanya dapat mendeteksi ketika tangki penuh.

Mengapa kami tidak dapat menggunakan ini

Untuk aplikasi khusus yang sedang kami kerjakan, kami tidak dapat secara fisik memasukkan apa pun ke dalam laras karena sifat cairannya. Ini juga terjadi jika yang Anda ukur adalah makanan. Mendapatkan sensor food grade dan menjaga standar keamanan pangan bisa menjadi tantangan.

Cara non-invasif dan non-kontak untuk merasakan level cairan di dalam tangki tampaknya merupakan pendekatan terbaik. Dalam situasi ini, pertanyaan tentang kontaminasi cairan bahkan tidak muncul dalam gambaran.

Bagaimana kami melakukannya

Papan breakout sensor Laser ProtoCentral berisi sensor VL53L0X dari ST Microelectronics, yang merupakan sensor pengukuran jarak rentang waktu penerbangan berbasis Laser yang lengkap. Hal yang baik tentang perangkat ini adalah ia dapat memantulkan cahaya Laser IR yang tidak terlihat dari permukaan apa pun dan mengukur waktu yang dibutuhkan cahaya untuk mencapai detektor, yang juga terpasang di dalam perangkat.

Rentang pengukuran jarak maksimum sensor adalah 2 meter, tetapi kami masih dapat mencapai resolusi ketinggian air 2 mm di dalam tangki. Papan breakout Laser ToF terhubung ke papan yang kompatibel dengan Arduino yang dikenal sebagai ProtoFly dari ProtoCentral, yang memiliki modul nirkabel Bluetooth bawaan. Digabungkan dengan baterai Li-Ion, perangkat ini siap untuk nirkabel.

Unit ini dipasang di bagian atas tangki tempat air dipompa dengan pompa air kecil.

Data ketinggian ini kemudian dikirim melalui nirkabel ke komputer yang menjalankan GUI berdasarkan pemrosesan. Aplikasi pemrosesan mengukur dan mencatat data ketinggian air secara real-time. Di bawah ini adalah video perangkat dan perangkat lunak yang sedang beraksi.

Hasil

Secara keseluruhan, kami memiliki pengalaman yang baik dalam menggunakan cara non-konvensional untuk mengukur ketinggian air dalam tangki. Sensor ini juga menyediakan cara pengukuran non-kontak dan lebih andal dengan sedikit pekerjaan antarmuka yang terlibat.

Kami juga akan membuat panduan menghubungkan Fritzing sesegera mungkin, tetapi cukup mudah untuk menghubungkan papan ini ke Arduino, dengan semua kode dan pustaka yang disediakan.