Náhrada za JSN-SR04T

Odpovědět
jenda
Příspěvky: 3
Registrován: 18 črc 2018, 21:59
Reputation: 0

Náhrada za JSN-SR04T

Příspěvek od jenda » 18 črc 2018, 22:29

Zdravím,

měl bych prosbičku, pořídil jsem čidlo JSN-SR04T pro měření vodní hladiny Arduinem v nádrži s teplou vodou. Jenže omezení čidla provozní teplotou cca 70 st. C způsobí, že měří nepřesně už od 50 st. C v nádrži. Neměli byste nějaký typ na jiný ultrazvukový, vodotěsný čidlo pro měření vzdálenosti v teplotách do 100 st C (s rezervou)?
Našel jsem tohle https://www.aliexpress.com/item/1MHZ-Ul ... 70475.html, aale nevím si rady, jak jej zapojit. :-(

Předem dííky,
Honza

jankop
Příspěvky: 1029
Registrován: 06 zář 2017, 20:04
Reputation: 0
Bydliště: Brno
Kontaktovat uživatele:

Re: Náhrada za JSN-SR04T

Příspěvek od jankop » 19 črc 2018, 15:11

To čídlo, které jsi našel, je určeno pro průtokoměry a ve vzduchu nejspíš nepůjde použít vůbec. Teoreticky bys ho mohl použít pro měření hladiny ze dna směrem nahoru. Řešení bych viděl z mého vzdáleného pohledu jednoduše. Měřil bych ještě teplotu v měřeném prostoru a provedl bych na ni jednoduchou matematickou korekci v arduinu. Z principu nejspíš hlavní chyba vzniká změnou rychlosti šíření zvuku ve vzduchu s teplotou.

jenda
Příspěvky: 3
Registrován: 18 črc 2018, 21:59
Reputation: 0

Re: Náhrada za JSN-SR04T

Příspěvek od jenda » 19 črc 2018, 23:24

Děkuji za odpověď. Namontovat čidlo do dna nemám odvahu!:-)
Ohledně matematické korekce bys mi mohl prosím poradit? Nyní měřím vzdálenost pomoci knihovny NewPing, kdy se chyba projevuje skokovými odečty. Naměřené hodnoty se pohybují v rozmezí cca 50 cm co vteřinu.


jankop
Příspěvky: 1029
Registrován: 06 zář 2017, 20:04
Reputation: 0
Bydliště: Brno
Kontaktovat uživatele:

Re: Náhrada za JSN-SR04T

Příspěvek od jankop » 20 črc 2018, 14:48

To měření odspodu byl spíš vtípek. On ten senzor má kmitočet 1,5MHz a budící napětí 500V, musel bys k němu udělat ještě kompletní elektroniku.
Ten problém je trochu složitější. Domníval jsem se, že jde o aditivní chybu, ale ona je to chyba nahodilá. Bylo by třeba vědět na jakou vzdálenost měříš, v jakém rozmezí se může pohybovat hladina, je - li nádoba uzavřená a nebo dokonce hermetická. Na rychlost zvuku ve vzduchu a tedy přesnost měření má vliv složení vzduchu (včetně obsahu vodních par), teplota vzduchu a jeho tlak. Pokud tyto veličiny znám, mohu provést korekce. Běžné změny atmosferického tlaku lze obvykle zanedbat a vlhkost by u uzavřené nádoby s vodou bylo možné odvodit od teploty.
Senzor, který máš, pracuje na kmitočtu cca 40KHz. Při výrazném zvýšení teploty u něj může docházet k posuvu rezonanční frekvence a tím ke ztrátě citlivosti celého systému a nahodilým chybám. Problém může ale být i v software. Pokud se zásadně změní parametry prostředí, může mechanizmuz vyslání a přijetí pulzu s ohledem na časové intervaly selhávat. A to je špatné, protože vlastní měření provádí elektronika modulu a netuším, lze li ovlivnit. S ohledem na vyzařovací charakteristiku senzoru by také bylo možné, že za stížených podmínek se nepravidelně uplatní nějaké echo od stěn nádrže, nevím, neznám geometrii uspořádání. Je otázka jak přesně potřebuješ měřit. Nejjednodušší bude začít průměrovat větší počet vzorků, dají se najít i relativně jednoduché číslicové filtry, které můžeš zabudovat do svého programu. Provádět korekce na teplotu má smysl, až budeš mít k dispozici ustálenou hodnotu měření.
Závěr - ke svojí elektronice nejspíš čidlo na vyšší teplotu nenajdeš, začni průměrováním naměřených hodnot třeba z deseti vzorků a třeba uvidíš co dál.

jenda
Příspěvky: 3
Registrován: 18 črc 2018, 21:59
Reputation: 0

Re: Náhrada za JSN-SR04T

Příspěvek od jenda » 22 črc 2018, 23:17

Ahoj, děkuji moc za vyčerpávající odpověď. Zkusím přesněji popsat prostředí. Nádrž je z plechu ve tvaru kvádru a čidlo mám umístěné uprostřed ve víku, které není hermeticky uzavřené. Rozměry nádrže bohužel neznám, ale odhadem budou min. 60 x 60 cm. Výšku nádrže znám a je 45 cm. Čidlo snímá od 20 cm, což mi nevadí, jde mi hlavně o sledování vodního sloupce blížícího se 0 - vypuštěná nádoba.
Nádoba se napouští studenou vodou do max. výšky cca 40 cm a ta se v nádrži ohřívá. Jedná se o užitkovou vodu na mytí. Cílem je měřit hladinu vodního sloupce, abych dostal informaci o množství vody než se vyčerpá. Pokud je v nádrži studená voda, resp. voda do cca 50 st., měří čidlo přesně pro moje účely, tzn. že jednotlivá měření se rozchází o 1, max. 2 cm. Jakmile je voda ohřátá na více stupňů, jedno měření naměří 40 cm, druhé 25 cm, atd., ve skutečnosti je nádoba plná. Stejné chování je i pro odhadem z půlky vyčerpané nádrže.
Jak uvádíš, můžou mít vliv na měření i vodní páry... Mohl bych tě poprosit o nasměrování na "přesnější", resp. parametrizovaný algoritmus oproti:
NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE);
sonar.ping_cm();
který používám.

Uživatelský avatar
pavel1tu
Příspěvky: 2054
Registrován: 26 říj 2017, 08:28
Reputation: 0
Bydliště: Trutnov
Kontaktovat uživatele:

Re: Náhrada za JSN-SR04T

Příspěvek od pavel1tu » 23 črc 2018, 07:14

Podobnou nádrž jsem měl ohřívanou "měděným hadem" v komíně venkovního krbu ...

Tohle jsem vyřešil průhlednou hadicí - odbočka z výpusti tažená podél nádrže nahoru, kde byla vidět hladina.
Mám vyzkoušeno, že na dost tenkostěnné hadici fungují "kapacitní čidla", ale já to měl jsen na oko, stejně se to dopouštělo ručně.
UNO, NANO, Mikro, PRO mini, DUE, ESP32S2, RPi PICO
Pavel1TU
"Správně napsaný kod lze číst jako knihu"

Odpovědět

Kdo je online

Uživatelé prohlížející si toto fórum: Žádní registrovaní uživatelé a 8 hostů