VL53L0XレーザーToFセンサで液面レベルを高精度検出（Arduino）

必要な部品と材料

Arduino UNO	×1
ProtoCentral VL53L0X レーザーToFセンサブレークアウトボード	×1

使用するアプリとオンラインサービス

Arduino IDE
Processing

プロジェクト概要

液面レベル測定は、工業用から家庭用（水槽の水位管理など）まで幅広く用いられます。従来は液体に浸したプローブ間の導電率（抵抗変化）を測る方法や、フロート式の機械的なセンサが一般的でした。しかし、これらは液体に接触するため、以下の課題があります。

なぜ従来法が使えなかったか

今回の用途では、液体の性質上、容器内部にセンサを設置できませんでした。食品を扱う場合も、食品衛生規格に適合したセンサの調達や管理が課題になります。

そこで、非接触・非侵襲なレーザーToF（Time-of-Flight）センサを用いるアプローチを採用しました。液体汚染のリスクが完全に排除されます。

実装方法

ProtoCentralのブレークアウトボードには、STマイクロエレクトロニクス製VL53L0Xが搭載されています。このセンサは不可視のIRレーザー光を対象物に照射し、反射光が検出器に戻るまでの時間を計測して距離を求めます。最大測定距離は2メートルですが、水槽実験では2mmの分解能で水位を検出できました。