Arduino Uno көмегімен су зондтары: 4 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Бұл оқулықта сіз өз қолыңызбен су өткізбейтін зондты өткізгіштігін өлшеу үшін жинауды үйренесіз, демек кез келген сұйықтықтың ластану дәрежесі.

Су зонд - салыстырмалы түрде қарапайым құрылғы. Оның жұмысы таза судың электр зарядын өте жақсы өткізбейтіндігіне негізделген. Біз бұл құрылғыда шынымен не істеп жатырмыз - суда (негізінен өткізбейтін) суда жүзетін өткізгіш бөлшектердің концентрациясын бағалау.

Су өте сирек кездесетін химиялық формуланың қосындысы: сутектің екі атомы мен оттегінің бірі. Әдетте, су - құрамында минералдар, металдар мен тұздарды қосқанда еріген басқа заттарды қамтитын қоспа. Химияда су - еріткіш, қалған заттар - еріген заттар, және олар ерітінді құрайды. Ерітінділер иондар түзеді: электр заряды бар атомдар. Бұл иондар электр энергиясын су арқылы қозғайды. Сондықтан электрөткізгіштігін өлшеу - бұл су сынамасының қаншалықты таза (нағыз таза емес) екенін білудің жақсы тәсілі: су ерітіндісінде неғұрлым көп зат еріген болса, соғұрлым тез электр энергиясы өтеді.

Жабдықтар

• 1x Arduino Uno тақтасы
• 1х 5х7 см ПХД
• 1x Шассидің бекіткіш тірегі Қатты ядролық сым
• 1х 10 кОм резистор
• arduino үшін ерлерге арналған жолақтар

1 -қадам: Зондты жинаңыз

Жинау процесінің бейнесі мына жерде.

ПХД -ге ерлердің бастарын (шамамен 10 түйреуішті) дәнекерлеңіз.

Абайлаңыз, бір түйреуіш arduino тақтасында GND -ге, екіншісі A5 -ке, үшіншісі A0 -ге кіруі керек. 10 кОм резисторды алыңыз. Бір ұшын arduino тақтасында GND -ге кіретін тақырып түйреуішіне дәнекерлеңіз, резистордың екінші ұшын arduino тақтасындағы A0 -де аяқталатын түйреуішке бекітіңіз. Осылайша резистор ардуино тақтасында GND мен A0 арасында көпір жасайды.

Қатты өзек сымның екі бөлігін алыңыз (әрқайсысының ұзындығы шамамен 30 см) және әр бөліктің екі ұшын алыңыз. Бірінші сымның бір ұшын A5 -пен аяқталатын бастың түйреуішіне дәнекерлеңіз; екінші сымның бір ұшын arduino тақтасында A0 -мен аяқталатын түйреуішке дәнекерлеңіз.

Қатты өзек сымының басқа ұштарын байланыстырушы тірекке қосыңыз. Бір ұшы тіректің қызыл бөлігіне, екінші ұшы байланыстырушы тіректің қара бөлігіне түседі.

Енді екі негізгі сымды кесіңіз (әрқайсысының ұзындығы шамамен 10 см) және әр сымның екі ұшын да алыңыз. Әр сымның бір ұшын байланыстырғыш тіректің металл ұштарына жалғаңыз. Бұрандаларды қолданып, қатты кернекті сымды бекітіңіз. Басқа ұштарын бұраңыз.

Ақырында, ПХД -ны arduino тақтасына салып көріңіз және бір түйреуіш GND -ге, екіншісі A0 -ға, үшінші түйреуіш A5 -ке кіретініне көз жеткізіңіз.

2 -қадам: Arduino тақтасын бағдарламалаңыз

Су зондының жұмыс істеуі үшін сізге arduino uno тақтасына белгілі бір бағдарламаны жүктеу қажет.

Міне, сізге жүктеу қажет эскиз:

/* Судың электр өткізгіштігін өлшейтін Arduino гаджетіне арналған су өткізгіштік мониторының эскизі. Бұл мысал коды жалпыға қол жетімді мысал кодына негізделген. */ const float ArduinoVoltage = 5.00; // ОСЫН 3.3v үшін өзгертіңіз Arduino const float ArduinoResolution = ArduinoVoltage / 1024; const float resistorValue = 10000.0; int шегі = 3; int inputPin = A0; int ouputPin = A5; void setup () {Serial.begin (9600); pinMode (ouputPin, OUTPUT); pinMode (inputPin, INPUT); } void loop () {int analogValue = 0; int oldAnalogValue = 1000; float returnVoltage = 0.0; қалқыма кедергісі = 0,0; қос Siemens; өзгермелі TDS = 0,0; while (((oldAnalogValue-analogValue)> табалдырық) || (oldAnalogValue4.9) Serial.println («Бұл металл емес екеніне сенімдісіз бе?»); кешіктіру (5000);}

Толық код мына жерде де бар.

3 -қадам: су зондын қолдану

Кодты жүктегеннен кейін, су зондының екі бұйра ұшын сұйықтыққа батырып, сериялық мониторды ашыңыз.

Сіз зондтан сұйықтықтың кедергісі туралы, демек оның өткізгіштігі туралы түсінік беретін оқулар алуыңыз керек.

Зондтың дұрыс жұмыс істеп тұрғанын оңай тексеруге болады, тек екі бұйра ұшын металлға жалғау арқылы. Егер сериялық монитор келесі хабарламаны қайтарса: «Бұл металл емес екеніне сенімдісіз бе?», Зонд сізге дәл көрсеткіштер беретініне сенімді бола аласыз.

Ағын су үшін сіз шамамен 60 microSiemens өткізгіштігіне ие болуыңыз керек.

Енді суға жуғыш зат қосуға тырысыңыз және сіз қандай көрсеткіштер алатынын көріңіз.

Бұл жолы сұйықтықтың өткізгіштігі шамамен 170 microSiemens құрайды.

4 -қадам: Судың ластануы

Су өткізгіштік пен судың ластануы арасында тікелей байланыс бар. Өткізгіштік суда еріген бөгде заттардың мөлшерін көрсететіндіктен, сұйықтық неғұрлым өткізгіш болса, соғұрлым ластанады.

Судың ластануының салдары көп жағынан теріс. Бір мысал беттік керілу ұғымына қатысты.

Полярлығына байланысты су молекулалары бір -біріне қатты тартылады, бұл судың беткі кернеуін береді. Су бетіндегі молекулалар «бір -біріне жабысып», өте жеңіл заттарды ұстай алатындай күшті «тері» түрін құрайды. Суда жүретін жәндіктер беттің осы керілуін пайдаланады. Беттік керілу суды жұқа қабатқа емес, тамшыларға жиналуына әкеледі. Ол сонымен қатар судың өсімдік тамырлары мен сабақтары мен сіздің денеңіздегі ең ұсақ қан тамырлары арқылы қозғалуына мүмкіндік береді - бір молекула ағаш тамырымен немесе капилляр арқылы қозғалса, басқаларын онымен «тартады».

Алайда, бөгде заттар (мысалы, жуғыш зат) суға ерігенде, бұл судың беттік керілуін мүлде өзгертеді, бұл бірқатар мәселелер туғызады.

Үйде жүргізуге болатын бір эксперимент беттің керілуін және суды ластаудың салдарын бейнелеуге көмектеседі.

Қағаз қыстырғышты алыңыз да, оны суға толы ыдысқа мұқият түсіріңіз. Содан кейін қағаз қыстырғыш бетінде қалып, қалқып тұруы керек.

Егер су ыдысына бір тамшы жуу сұйықтығы немесе басқа химиялық зат енгізілсе, бұл қағаз қыстырғыштың бірден батып кетуіне әкеледі.

Мұндағы ұқсастық қағаз қыстырғыш пен судың үстіңгі керілуін пайдаланатын жәндіктер арасында. Су қоймасына бөгде заттар енгізілгенде (бұл көл, ағын және т.б. болсын) жер бетіндегі кернеу өзгереді және бұл жәндіктер енді бетінде қалқып жүре алмайды. Сайып келгенде, бұл олардың өмірлік цикліне әсер етеді.

Сіз бұл эксперименттің бейнесін мына жерден көре аласыз.