Capteur de débit d'eau :qu'est-ce que c'est et comment l'utiliser

Capteur de débit d'eau

Vous cherchez un moyen de mesurer le volume d'eau que vous utilisez dans votre maison ? Cela aiderait si vous aviez un capteur de débit d'eau.

Pour une gestion efficace de l'eau, vous n'aurez besoin de fournir que l'eau dont vous avez besoin pour une gestion efficace de l'eau. Pour cette raison, il est préférable de mesurer en permanence le débit d'eau dans vos systèmes de gestion de l'eau.

De plus, il existe différents types de capteurs de débit d'eau et de techniques de mesure. C'est assez pour vous confondre sur celui à utiliser pour votre circuit.

Ainsi, dans cet article, nous aborderons les différents types de capteurs d'eau et comment en utiliser un avec un Arduino.

Qu'est-ce qu'un capteur de débit d'eau ?

Les capteurs de débit d'eau sont des appareils qui peuvent mesurer le débit d'eau. Je mesure aussi le volume de liquide qui passe par unité de temps.

De plus, vous pouvez trouver des capteurs de débit d'eau dans les chauffe-eau automatiques, les machines à café (bricolées et standard) et les distributeurs automatiques d'eau.

Machine à café

La plupart des capteurs de débit d'eau comprennent un rotor d'eau et un capteur à effet Hall construits à l'intérieur d'un corps en cuivre.

De plus, il existe différents types de capteurs d'eau parmi lesquels choisir.

Cependant, cela dépend de la quantité d'eau que vous utilisez, des coûts et des conditions de conservation. De plus, les capteurs d'eau peuvent mesurer l'eau sale, les boues, l'eau propre, froide et chaude.

Comment fonctionne un capteur de débit d'eau ?

Nous allons travailler avec le capteur d'eau (YF-S201), qui comprend un rotor à eau et un capteur à effet Hall. En effet, l'eau circule par une extrémité de ce capteur et ressort par l'autre.

De plus, lorsque l'eau traverse le capteur, elle frappe le rotor à eau et l'active. Ainsi, la vitesse du débit d'eau détermine la vitesse de rotation du rotor à eau.

Pour chaque rotation réussie du rotor à eau, le capteur à effet hall produit une impulsion via la broche de sortie du signal.

Ainsi, le nombre d'impulsions que vous avez sur la broche de sortie du signal dépend de la vitesse de rotation de la turbine.

Comment? Le rotor à eau a un aimant qui aide le capteur à effet hall à détecter le débit d'eau. Lorsque l'eau traverse le capteur, la vitesse affecte le flux magnétique du capteur.

Ainsi, le capteur à effet hall détecte et génère une sortie proportionnelle au flux magnétique.

En d'autres termes, le capteur de débit d'eau génère une onde carrée pour chaque rotation du rotor à eau.

Ainsi, nous pouvons mesurer le débit d'eau en calculant le nombre d'impulsions générées par seconde ou minute.

De plus, vous pouvez afficher vos mesures sur un écran LCD 16 × 2 ou un moniteur série d'ordinateur.

Autres types de capteurs d'eau

En vérité, chaque capteur de débit d'eau fonctionne différemment. Alors que la plupart des capteurs d'eau ont des rotors d'eau qui tournent en fonction du débit d'eau, d'autres ont des principes de fonctionnement plus complexes.

Capteurs de roue à aubes

Les capteurs de débit d'eau à roue à aubes sont les capteurs de débit d'eau les plus courants et les moins chers que vous pouvez trouver sur le marché. De plus, le rotor fonctionne perpendiculairement au débit. Par conséquent, le capteur n'entrera en contact qu'avec une section de passage limitée.

Capteurs de débit à déplacement positif

Les capteurs de débit à déplacement positif fonctionnent lorsque vous n'avez pas de tuyau droit. Cela fonctionne également lorsque vous ne pouvez pas utiliser le capteur à roue à aubes, comme pour mesurer des liquides vicieux.

Les capteurs PDM sont la seule technologie de mesure de débit capable de mesurer directement le volume de liquide. Il fonctionne en capturant des poches de fluide entre les composants en rotation. Ces composants rotatifs se trouvent généralement dans une chambre de haute précision.

Vous pouvez considérer cela comme remplir une tasse de liquide et en verser le contenu. Ensuite, comptez combien de fois vous remplissez la tasse.
De plus, la vitesse de rotation des capteurs PDM dépend du débit puisque le flux de liquide provoque la rotation.

Capteurs de débit magnétiques

Au contraire, les capteurs de débit magnétiques ne comportent aucune pièce mobile. Au lieu de cela, il fonctionne sur la base de la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique.

Selon cette loi, les liquides conducteurs produisent une tension à travers un champ magnétique. Ainsi, le capteur de débit magnétique génère un champ magnétique pour les mesures plutôt que pour les moteurs. Il canalise également le champ magnétique dans le liquide qui traverse la ligne.

Par conséquent, plus le débit de liquide est rapide, plus le liquide génère de tension. Et cela fait que la tension induite dans ce capteur est proportionnelle au mouvement de l'eau.

Cependant, les capteurs magnétiques ne fonctionneraient que pour les applications d'eaux usées ou de liquides sales avec des matériaux conducteurs. Par conséquent, vous ne pouvez pas mesurer l'eau pure avec ce capteur car il manque d'atomes.

Eau sale

Capteurs de débit à ultrasons

Alternativement, les débitmètres à ultrasons utilisent des ondes sonores pour détecter la vitesse à laquelle un liquide s'écoule dans un tuyau. De plus, les capteurs de débit à ultrasons fonctionnent sur l'effet doppler. Par conséquent, lorsqu'il y a un décalage de fréquence dans le signal ultrasonique, le capteur détecte un débit.
De plus, vous pouvez utiliser des capteurs de débit à ultrasons pour les applications qui endommagent les débitmètres standard. Ces applications comprennent les boues, les eaux usées et d'autres applications de fluides sales. De plus, ces capteurs d'eau mesurent la vitesse des liquides et estiment le débit volumétrique à l'aide d'ultrasons.

Eaux usées

Caractéristiques et spécifications

• Tension de fonctionnement :4,5 - 24 V
• Tension normale : 5 à 18 volts
• Courant maximal :15 mA ou 5 V
• Capacité de charge :≤10 mA Volts ou 5 V
• Capacité de débit :1 à 30 L/min
• Puissance électrique :1 250 V/min
• Plage de pression d'eau :moins de 1,75 MPa
• Température de fonctionnement :moins de 80 ⁰ C
• Température opérationnelle du fluide :moins de 120 ⁰ C
• Plage d'humidité :35 % à 90 % HR
• Résistance d'isolement :supérieure à 100 Mohms

Comment utiliser les capteurs de débit d'eau

Heureusement, il existe un moyen plus accessible et plus économique d'utiliser un capteur de débit d'eau. Et vous devez l'interfacer avec un microcontrôleur, dans ce cas, Arduino.

Comme nous l'avons mentionné précédemment, nous devrons compter les capteurs de sortie pour mesurer le débit de tout liquide. A d, nous pouvons utiliser les broches d'interruption d'Arduino pour la détection des impulsions.

Avant de continuer, voici les composants dont vous avez besoin pour ce projet :

Microcontrôleur Arduino

YF-S201 Capteur de débit d'eau

Câbles de planche à pain (x3)

Breadboards et câbles

Comment connecter le capteur de débit d'eau à un Arduino

Connexion Arduino

Researchgate

Nous utiliserons la broche d'E / S numérique deux comme broche de capture d'interruption pour compter les impulsions du capteur.

Pour effectuer les connexions, il vous suffit de :

• Connectez les broches d'alimentation YF-S201 du capteur d'eau (fils noir et rouge) à la broche 5v et à la terre de l'Arduino.
• Ensuite, connectez le fil de tension de sortie jaune à la broche 2 d'E/S numérique de l'Arduino.
• Enfin, téléchargez votre code Arduino pour terminer la connexion.

1 – Code Arduino

2-Code Arduino

3-Code Arduino

4-Code Arduino

5-Code Arduino

Derniers mots

La précision est essentielle si vous voulez un bon système de gestion de l'eau. C'est pourquoi nous vous recommandons d'utiliser le capteur de débit d'eau YF-S201 pour ce projet.

Bien qu'il existe divers autres capteurs d'eau, le YF-S201 est plus économique et produit des lectures précises.

N'oubliez pas de tester votre code pour voir la sortie correcte. Si vos connexions ne fonctionnent pas, recoupez vos principes et assurez-vous de connecter tous les fils correctement. Pensez alors à changer vos composants.
Si vous avez des questions, n'hésitez pas à nous contacter.