Подключение расходомера SV3150 к ардуино

Temps0n

✩✩✩✩✩✩✩
14 Май 2024
4
1
Приветствую всех. Мне очень стыдно это признать, но с вами я обязан быть откровенным - я новичек. Да, такое бывает, мы когда-то делаем первые шаги, суем столовую вилку в розетку, а, иногда, и начинаем осваивать ардуино.

У меня есть идея по работе сделать небольшой проектик, который смог бы нам облегчить в дальнейшем нашу деятельность. Практически все модули что я подключал - находил пример в просторах интернета. Но мы используем SV3150 расходомер, на который я не смог нагуглить подключение.

Плата мега питается от источника 9 вольт.

Есть даташит и инструкция по подключению.

У меня есть два вопроса:
1. Как подключить данный модуль?
2. Как интерпретировать результаты.


Если я разобрался правильно, то моя логика такова:

Питание
Поскольку я питаю ардуино от внешнего источника питания 9 вольт, то для работы с расходомером проблем не должно быть, ведь рабочий диапазон 8-33 вольта. Использовать Vin.

Интерпретация
В даташите нашел формулу Q [l/min] = 0,625 x (I - 4 mA)). Тоесть, для определения расхода жидкости в л/мин мне нужно знать силу тока, протекащего через датчик. К примеру, для расхода 1 л/мин моя сила тока должна быть 5.6 мА, получается по формуле: (5.6-4)*0.625= 1

Подключение
Снимок экрана 2024-05-13 211725.png


Поскольку, в логике интерпретации данных мне нужно знать силу тока, то для определении силы тока мне нужно установить нагрузку с параметрами, которые мне известы. Поэтому, в цепь последовательно я устанавливаю резистор. Тогда, по формуле я смогу расчитать силу тока, а ее уже перевести в мои злополучные л/мин.
С набором ардуино у меня есть резистор 220 Ом. Диапазон работы асходомера от 0.5 до 10 л/мин.
Для крайних значений посчитаю силу тока по формуле из интерпретации:
Для 0.5 л/мин сила тока будет 4.8 мА
Для 10 л/мин сила тока будет 20 мА

По закону ома получим напряжение на пине для 0.5 л/мин:
U=IR=0,0048*220=1,056 V

А для 10 л/мин:
U=IR=0.02*220=4.4 V

Вроде как входное напряжение в пределах 0-5 вольт получается. Если я не ошибаюсь, то при использовании внешнего источника питания я могу считывать напряжения вплоть до этого значения, т.е. в моем случае это 9 вольт, и используя резистор, к примеру на 400 Ом то при максимальном токе 20мА я получу: U=IR=0.02*400=8 вольт, что повысит чувствительность.

Я прошу прощения, если какие базисные моменты не учел, потому что я только теоретик, а не практик. Буду рад, если кто поможет и подскажет по подключению и по интерпретации. Спасибо!
 
Изменено:
  • Лойс +1
Реакции: vortigont

vortigont

★★★★★★✩
24 Апр 2020
1,022
542
Saint-Petersburg, Russia
для новичка вы прямо таки образцово задали и оформили свой вопрос, тут такое редко бывает. Похвально! Можете быть уверенны что вам помогут.
По вопросу, как я мельком глянул на спеку расходомера, вы неправильно поняли способ его подключения. Он является источником тока, максимальный номинал внешнего резистора определяется < (Ub - 8 V) / 20 mA. Т.е. при ваших 9 вольтах питания резистор не может быть >50 Ом. А макс напряжение на ноге при таком подключении будет чутка меньше вольта. Выше не получится.
Как по мне подключать его через резистор на аналоговую ногу можно, но как-то грубовато выйдет.
Я бы подключал его выход на датчик тока типа INA229. И уже с ИНА снимал показания по току с контроллера через i2c. Чувствительноть ина по току сильно выше чем у чипов авр. Возможно придется поменять шунт на датчике или добавить еще внешний резистор, надо считать.
 
  • Лойс +1
Реакции: Temps0n

poty

★★★★★★✩
19 Фев 2020
3,230
940
@Temps0n, @vortigont, дело говорит, нужно сначала решить куда Вы его подключать будете! Например, при подключении к МП входное напряжение всё равно не может быть выше напряжения его питания (а по большому счёту - напряжения референсного источника для АЦП). С другой стороны, например, для контроллера Atmega 328p можно выставить внутренний референс на АЦП 1,1В и получить почти максимальное разрешение при приведённых @vortigont параметрах.
Хотя я являюсь "апологетом" специализированных решений (типа INA229, который посоветовал @vortigont), считаю, что для данного применения точности входного АЦП МП достаточно (конечно, есть МП, которые в данном случае я бы применять не стал). Частота съёма данных всё равно по даташит - около 2Гц, можно включить максимальную точность.
 
  • Лойс +1
Реакции: vortigont

vortigont

★★★★★★✩
24 Апр 2020
1,022
542
Saint-Petersburg, Russia
не знал что на атмеге можно на 1.1В АЦП переключить. Тогда, да, по идее влезает как есть с резючком на 50 Ом )
 

Temps0n

✩✩✩✩✩✩✩
14 Май 2024
4
1
Все работает на плате ардуино Мега с контроллером ATmega2560.

Благодарю все за ответы, потихоньку буду разбираться что такое INA229 и АЦП и как переключать.

У меня в системе изначально источник питания 24 вольта (т.к. некоторые другие исполнители требуют этого напряжения), потом через дешевый китайский DC-DC приобразователь я уменьшаю напряжение до 9 вольт и питаю им ардуинку.

Могу ли я использовать эти 24 волта для питания моего расходомера, и тогда по формуле < (Ub - 8 V) / 20 mA я уже могу использовать резистор вплоть до 800 ом?

Тогда мое условие будет работать, если я возьму резистор на 220 Ом и запитаю всю систему на 24 волта? U=IR=0.02*220=4.4 V

Единственное что меня смущает, что будет ли это работать, ведь иногда, когда разные источники питания могут быть проблемы, насколько я помню. Подскажите пожалуйста, будет ли работать моя логика?
 

poty

★★★★★★✩
19 Фев 2020
3,230
940
@Temps0n, всю систему запитать не получится, установленный на плате Ардуино стабилизатор имеет ограничения по входному напряжению.
Вы пытаетесь приспособить имеющееся сопротивление под Ваши нужды или что? Если всё будет так идеально, как Вы расписали, то проблем быть не должно (земли всех источников питания должны быть объединены). Но если будет нештатная ситуация и напряжение превысит некоторый порог, входной порт может просто выгореть.
 

Svod

✩✩✩✩✩✩✩
22 Апр 2022
17
8
1000020580.jpg1000020579.jpg
Желательно добавить стабилитрон на 5 вольт, резистор 1кОм и прогнать через map().
 

Temps0n

✩✩✩✩✩✩✩
14 Май 2024
4
1
@Svod,

Блин, честно признаюсь, что-то запутался совсем еще больше. vortigont написал в первом ответе что датчик является источником тока. Потому что в вашем подключении я не вижу других источников тока, кроме как сам сенсор. Если я правильно читаю схему, то белый провод я тяну вниз на землю, а коричневый по схеме вверх. И тогда, если я правильно понимаю то на правом выводе я получу 0.9-4.5 вольт?


1715720122280.png
 
Изменено:

poty

★★★★★★✩
19 Фев 2020
3,230
940
@Temps0n, приведена симуляция, это не принципиальная схема. Я бы придерживался даташитного включения.
 
  • Лойс +1
Реакции: Temps0n

Svod

✩✩✩✩✩✩✩
22 Апр 2022
17
8
@Temps0n
Я вас совсем запутал, у вас подключение правильное.
Коричневый подключайте к +24в а белый через резистор 225ом на землю, к резистору паралельно подключаете стабилитрон на 5в для защиты МК.
В коде расчитываете по формуле:

л/мин=0,625×((A0×20÷1 023)−4)
А0 это приходящее значение с ножки МК от расходомера
 
  • Лойс +1
Реакции: Temps0n