レーザーToFセンサーを使用した液面検知

アプリとオンラインサービス

>	Arduino IDE
	処理中

このプロジェクトについて

液面測定は、いくつかの産業用および家庭用アプリケーション（タンク内の水位を測定するため）で一般的な手法です。これは通常、液体に浸したプローブを使用して行われ、それらの間の導電率を測定します。この導電率は通常、水位変化による抵抗変化によって測定されます。このタイプのセンサーを次の図に示します。

水タンクがいっぱいになったときのモーターの遮断などのアプリケーションでレベル（通常はフルレベル）を検出するもう1つの方法は、フローベースのセンサーを使用して流れを機械的に遮断することです。これらは通常、不格好な機械装置であり、タンクがいっぱいになったときにのみ検出できます。

これらを使用できなかった理由

私たちが取り組んでいた特定のアプリケーションでは、液体の性質上、バレル内に物理的に何も入れることができませんでした。これは、測定しているのが食品の場合にも当てはまります。食品グレードのセンサーを入手し、食品安全基準を維持することは困難な場合があります。

タンク内の液面を感知する非侵襲的、非接触的な方法が最善のアプローチであるように思われました。この状況では、液体汚染の問題は思い浮かびません。

どうやってやったのか

ProtoCentralのレーザーセンサーブレークアウトボードには、ST MicroelectronicsのVL53L0Xセンサーが含まれています。これは、完全なレーザーベースの飛行時間範囲距離測定センサーです。このデバイスの良いところは、目に見えないIRレーザー光を任意の表面に反射させ、光が検出器に到達するまでの時間を測定できることです。この検出器もデバイスに組み込まれています。

センサーの最大距離測定範囲は2メートルですが、それでもタンク内の水位2mmの分解能を達成することができました。 Laser ToFブレークアウトボードは、Bluetoothワイヤレスモジュールが組み込まれているProtoCentralのProtoFlyと呼ばれるArduino互換ボードに接続されています。 Li-Ionバッテリーパックと組み合わせると、これはすべてワイヤレスになるように設定されています。

このユニットは、小さなウォーターポンプで水を汲み上げるタンクの上部に取り付けられています。

次に、この高さデータは、処理に基づいてGUIを実行しているコンピューターにワイヤレスで送信されます。処理アプリケーションは、水位データをリアルタイムで測定してログに記録します。以下は、動作中のデバイスとソフトウェアのビデオです。

結果

全体として、私たちはタンク内の水位を測定するために従来とは異なる方法を使用するという良い経験をしました。このセンサーはまた、インターフェース作業をほとんど必要とせずに、非接触でより信頼性の高い測定方法を提供しました。

また、できるだけ早くFritzingフックアップガイドを作成しますが、すべてのコードとライブラリが提供されている状態で、このボードをArduinoに接続するのは非常に簡単です。

コード

ProtoCentralVL5L0Xブレークアウトボード

回路図

ProtoCentralVL5L0Xブレークアウトボード