浑浊度传感器-TSW-30

一、实物图(型号:TSW-30)

浑浊度传感器-TSW-30 1 - 斯塔克电子

二、原理图

浑浊度传感器-TSW-30 2 - 斯塔克电子

编号 名称 功能
1 GND 供电电压负极
2 VCC 供电电压正极
3 DO 数字信号输出引脚
4 AO 模拟信号输出引脚

浑浊度传感器-TSW-30 3 - 斯塔克电子

三、简介

TS 浊度传感器是 GE 公司开发的一种专门用于家电产品的低成本传感器,该模块价格低廉、使用方便、测量精度高可以用于洗衣机、洗碗机等产品的水污浊程度的测量;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。

四、工作原理

这款浊度传感器利用光学原理,通过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。浊度传感器模块将传感器输出的电流信号转换为电压信号,通过单片机进行AD 转换数据处理。

该款模块具有模拟量和数字量输出接口。模拟量可通过单片机 A/D 转换器进行采样处理,以获知当前水的污浊度。数字量可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,D1 指示灯会被点亮,传感器模块输出由高电平变成低电平,单片机通过监测电平的变化,判断水的浊度是否超标,从而预警或者联动其他设备。

五、技术参数

浑浊度传感器-TSW-30 4 - 斯塔克电子

六、标准曲线及温度校准公式

浑浊度传感器-TSW-30 5 - 斯塔克电子

浊度值与模块输出电压满足如下关系:

TU = -865.68 * U + K

上式中 TU 为当前浊度值,U 为当前温度条件下模块的输出电压值,K 为截距值,需通过标定方法得到。

传感器输出电压值大小受温度影响,输出电压与温度曲线关系如下图所示。进行浊度测量时需进行温度补偿以保证测量精度。

浑浊度传感器-TSW-30 6 - 斯塔克电子

温度校正公式:

△U = -0.0192 * (T – 25)

上式中U为温度变化引起的电压差;T为当前测量温度值。

七、注意事项

1、浊度传感器顶端不防水,使用时禁止将浊度传感器完全抛入水中,水面不能没过顶盖与壳体连接处,传感器进水会造成传感器烧坏。

2、传感器光敏二极管接收光线的波长范围为(500~1050nm),日光或日光灯光线波长会影响传感器光敏电阻的接收,影响测量输出。日光或灯光直射会增大传感器测量误差,传感器使用时应避免日光或灯光直射。

3、传感器头部壳体需保持清洁,避免污染物遮挡造成测量不准。

八、常见问题

1、浊度传感器可以测量水中什么物质?
答:浊度传感器测量的是水环境中的颗粒状漂浮物,如:泥沙、黏土、金属颗粒、有机物、浮游生物和微生物等悬浮物质;不太适合测量例如墨汁、颜色色料造成的水质污染环境;用几滴墨水混合纯净水来测量的方式是错误的方案。

2、这款传感器输出的是什么信号?
答:传感器控制板支持模拟量和数字量两种信号同时输出:
(1)AOUT口输出模拟量信号,电压在0~4.5V之间;模拟量可以通过单片机AD采集后对应电压信号进行编程控制,也可以用Arduino控制器的模拟输入引脚读取对应数据进行控制。

(2)DOUT口输出数字量高低电平信号,高电平为1(约4.5V),低电平为0(约0.28V);数字量可直接通过单片机引脚采集高低电平两种信号状态进行控制;同时数字量还可以脱离单片机编程,直接外接一个5V继电器模块进行控制外部设备;数字信号触发灵敏度可通过板载可调电阻设定浊度的阀值;逆时针调灵敏度则变高,顺时针调灵敏度则变低。

3、传感器输出的模拟信号电压是怎样变化的?
答:在室内自然光环境下测得,传感器在清水中输出的模拟信号电压值大概为3.9V,当水的浑浊度加大则输出电压由高变低,最低值接近于0V。

4、为什么传感器在没接触到水时输出模拟信号电压要低些,反而在清水中输出电压要高些?
答:这是因为传感器硬件特性决定的,采用的是光电红外对射型传感器,在自然环境中受到环境光影响了红外光信号的传输;而在清水中时反而输出电压变高,是因为水增加了红外光的折射,反而帮助了红外光传输;所以我们在设定阈值时,应该是在清水中和浑浊水中去取阈值,而不是从探头未接触水时的自然环境中去取阈值。

5、传感器工作电压为多少?
答:传感器控制板工作电压为5V,最高不可以超过6V,否则烧坏模块和传感器探头。

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