水质浊度传感器

概述

浊度传感器是利用光学原理,通过液体溶液中的透光率和散射率来综合判断浊度情况。传感器内部是一个红外线对管,当光线穿过一定量的水时,光线的透过量取决于该水的污浊程度,水越污浊,透过的光就越少。光接收端把透过的光强度转换为对应的电流大小,透过的光多,电流大,反之透过的光少,电流小,再通过电阻将流过的电流转换为电压信号。
**应用范围:**可以用于洗衣机、洗碗机等产品的水污浊程度的测量。通过测量水的污浊程度来判断所洗物品洁净程度,确定最佳的洗涤时间和漂洗次数,用较少的能耗和耗水量获得满足要求的洗净比。也可以用于工业现场控制,环境污水采集等需要浊度检测控制的场合
**说明:**本传感器模块通过数模切换开关,可以选择输出的是模拟量或者数字量。如果选择输出是模拟量,利用A/D转换器进行采样处理,单片机就可以获知当前水的污浊度。如果选择输出是数字量,通过模块上的电位器调节触发阈值,当浊度达到设置好的阈值后,Dout指示灯会被点亮,传感器模块输出由高电平变成低电平,单片机通过监测该电平的变化,就可以知道水的浊度超标,从而预警或者联动其他设备。

warning_yellow.png 注意:传感器探头顶部不防水,请小心使用

技术参数

  • 工作电压:5VDC
  • 工作电流:40mA (MAX)
  • 响应时间:<500ms
  • 绝缘电阻:100MΩ (Min)
  • 输出方式:
    • 模拟量输出:0-4.5V
    • 数字量输出:高/低电平信号(可以通过调节电位器选择对应阈值)
  • 操作温度:-30℃—80℃
  • 存储温度:-10℃—80℃
  • 重量:30g
  • 转接板尺寸:38mm*28mm*10mm

连接示意图

Trubidity3.png

接口说明:

  1. "D/A"输出选择开关:
    1. “A”模拟量输出,输出数值会随着液体浊度的增大而减小
    2. “D”数字量输出,高低电平可由阈值调节
  2. 阈值开关:调节旋钮,调整触发高低电平的临界值,按min方向旋转,会提高触发的阈值,即需要更高的浊度才能触发。

电压绝对值随温度变化曲线

  • 传感器检测方式:将传感器放置于NTU<0.5的清水中进行测试,电压输出为 V=4.1±0.3V

注意:浑浊度的单位是用"度"来表示的,就是相当于1L的水中含有1mg.的SiO2(或是1mg白陶土、硅藻土)时,所产生的浑浊程度为1度。浊度单位为JTU,1NTU=1mg/L的白陶土悬浮体。现代仪器显示的浊度是散射浊度单位NTU,也称TU。1TU=1JTU。

使用样例(Arduino UNO)

以下是两个使用样例:
样例1 使用模拟量输出,通过对模拟量进行读值,从而知道水的污浊程度。
样例2 使用数字量输出,通过调节电位器来提高/降低触发条件。

示例代码1:

void setup() {
  Serial.begin(9600); //Baud rate: 9600
}
void loop() {
  int sensorValue = analogRead(A0);// read the input on analog pin 0:
  float voltage = sensorValue * (5.0 / 1024.0); // Convert the analog reading (which goes from 0 - 1023) to a voltage (0 - 5V):
  Serial.println(voltage); // print out the value you read:
  delay(500);
}

示例代码2:

int ledPin = 13;                // Connect LED on pin 13, or use the onboard one
int sensor_in = 2;                 // Turbidity sensor on Digital Pin 2

void setup(){
  pinMode(ledPin, OUTPUT);      // Set ledPin as output mode
  pinMode(sensor_in, INPUT);       //Set Turbidity sensor pin to input mode
}

void loop(){
   if(digitalRead(sensor_in)==LOW){       //Read Touch sensor signal
        digitalWrite(ledPin, HIGH);   // if Touch sensor is LOW, then turn on
     }else{
        digitalWrite(ledPin, LOW);    // if Touch sensor is HIGH, then turn off the led
     }
}

常见问题

还没有客户对此产品有任何问题,欢迎通过qq或者论坛联系我们!

***Q1.***串口打印永远是0.04,怎么办?

A. 请检查一下传感器接线,当探头和板子的线相互接反时,模块将无法正常工作

SEN0189_Probe_Connection.jpg

***Q2.***浊度与电压对应关系式?

QQ截图20161116184828.jpg

Mind+ Python 图形化(行空板 M10)

A 模式:相对浑浊程度比较

示例功能

读取浊度传感器的模拟信号,在终端约每秒输出一次原始读数,比较同一套装置中水样浑浊程度的变化。

程序依次执行读取模拟信号、打印读数和等待。本例使用 M10 板载接口的 3.3V 供电,读数用于相对比较。模块标称供电为 5V,其电压标定曲线不适用于行空板M10。

硬件准备

器材 数量
行空板 M10 1
SEN0189 浊度传感器(含探头、转接板和探头连接线) 1 套
3Pin 白胶线 1
USB Type-C 数据线 1
用于比较的水样及容器 按需

硬件接线

使用 M10 板载 P21 三针模拟输入接口。 断电后,将传感器转接板的 A/D 开关拨到 A,连接探头,再将转接板直接接到 M10 板载接口。

SEN0189 与 M10 板载 P21 接线图
SEN0189 转接板接口 M10 P21 接口 用途
信号(S,A 模式输出) P21(21~) 模拟输入
+ 3.3V(+) 模块供电
- GND(-) 共地

灰线表示三芯连接线,按表中的信号、正极、负极对应关系连接。

上方程序采用 A 模式;D 模式输出的是阈值判断结果,不能用模拟读取程序观察连续变化。D 模式请使用下方的阈值检测程序。测试时仅将探头允许浸水的检测部分放入水中,探头顶部及转接板保持干燥。

操作步骤

  1. 打开 Mind+,选择 Python 图形化模式,加载行空板m10扩展。
  2. 通过 USB 连接 M10,等待开机后连接远程终端;USB 连接地址为 10.1.2.3。
  3. 按下图搭建程序并运行,观察终端中的“浊度模拟读数”。
  4. 固定探头的朝向、浸入位置及容器,比较清水与较浑浊水样的读数;更换水样时清洁探头,尽量排除气泡影响。
    注意:塑料探头中间浸入水,可完成液体光检测即可,不要将整个探头连带接线部分放入水中(此部分不妨水)。

示例程序

程序循环读取 P21 的模拟值,用“合并”连接积木加上提示文字后打印,再等待 1 秒。M10 的 ADC 读数范围为 0~4095;这个数值没有浊度单位。

SEN0189 相对比较最终程序

预期现象

终端约每秒输出一次读数。水体越浑浊,模拟输出通常越低;比较时应保持探头位置、容器和光照一致。

D 模式:触发阈值检测

功能与接线

D 模式判断水样是否达到电位器设定的触发阈值,可用于制作浑浊报警。该阈值用于实验比较,不作为饮用水质量判定依据。

导线接法与 A 模式相同,仍直接接 M10 板载 P21 三针接口(信号→P21、+→3.3V、-→GND)。 注意需将模块的 A/D 开关拨到 D,再上电运行 D 模式程序。上方接线示意图中的开关画在 A 侧,使用本节程序时务必以实物 D 档为准。

使用参照水样调整电位器,确定适合当前装置的触发点。

示例程序

D 模式最终图形化程序

在 Mind+ Python 图形化模式中按图搭建程序,连接 M10 后运行。程序每隔 1 秒读取一次 数字引脚 P21,按原 Wiki 的“低电平触发”逻辑判断,同时控制 M10 板载 P25(L)指示灯,不需要外接 LED。

模块输出 判断结果 M10 板载 L 灯 终端提示
低电平(0) 达到设定阈值,触发 亮 已达到设定阈值:触发(低电平)
高电平(1) 未达到设定阈值,未触发 灭 未达到设定阈值:未触发(高电平)

调整触发阈值

蓝色阈值调节电位器,橙框标出调节位置

照片橙框内的蓝色旋钮是阈值调节电位器,不是 A/D 模式开关。阈值由硬件旋钮设置。

  1. 准备参照水样。 准备一份希望“不触发”的较清水样,以及一份希望“触发”的较浑浊水样。保持容器、探头位置、浸入深度和光照尽量一致,排除探头表面气泡;探头顶部和转接板保持干燥。
  2. 运行 D 模式程序。 确认开关在 D 档。将探头放入希望触发的参照水样,等读数状态稳定后,用合适的小螺丝刀缓慢、小幅转动蓝色电位器,每次调整后等待 1~2 秒观察提示。
  3. 找出状态切换点。 找到终端由“未触发”变为“触发”的位置。触发时模块的 Dout 灯也会点亮;本程序还会点亮 M10 背部的 L 灯。不要把模块一直亮着的 PWR 电源灯当成触发指示。
  4. 按需要微调。 沿板上 MIN 箭头方向旋转会提高触发阈值,需要更高的浑浊程度才触发;反方向用于降低触发阈值。以板上箭头和实际状态变化为准,不按照片朝向直接套用顺时针或逆时针。到机械限位后不要继续用力旋转。
  5. 换水样复核。 放入较清水样,应显示“未触发”;再放回较浑浊水样,应显示“触发”。往返检查数次。如果两份水样都触发,适当提高阈值;都不触发,适当降低阈值。若在两种状态之间频繁跳变,先固定探头、清除气泡,再小幅调整,使参照水样远离切换临界点。

如果旋钮调整后始终没有变化,先核对 D 档、探头与转接板连接、P21 信号线及供电,再确认两份水样有足够差异。D 模式只返回 0/1,不能据此反推出精确的浊度阈值。

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