COVID-19 Hava Akış Sensörü Otomotiv Hack: 5 Adım

2025 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2025-01-23 15:13

Bu hızla gelişen bir proje… Bu sensör, herhangi bir montaj deliğine veya bir boruya karşı kolay yalıtmak için kolay bir yönteme sahip olmadığı için terk edildi. Devam eden bir hava akışı sensörü projesi burada: AFH55M12

Yardımcı Mühendislikten Proje Açıklaması

Buradaki amaç, bir ventilatörü iki veya daha fazla hastaya bölerken kullanılabilecek bir kütle hava akış ölçere dayalı bir izleme cihazı oluşturmaktır. Bu, ventilatör sayısının hasta sayısını idare etmek için yeterli olmadığı aşırı durumlarda personelin tek bir cihaz tarafından kontrol edilirken bireysel hastaları izlemesini sağlayacaktır. Okuma, cihazda yerel olarak görünür olmalıdır ve güvenli bir çalışma aralığı oluşturmak ve sistem aralık dışı bir parametreyi ölçerken muhtemelen alarmlar oluşturmak için personel tarafından girilen parametrelerin olması gerekebilir.

Proje gereksinimleri

Bu, ucuz, kullanıma hazır bir otomotiv hava akışı tipi sensör kullanmanın hızlı bir çalışmasıdır.

Bir microController 12bit ADC, 20ms aralık kullanarak bir otomotiv kütle hava akışı sensöründen okuma

Adım 1: İlk Test Başarılı Olmadı

3”tüp içine nefes almaya/nefes vermeye çalışırken ilk okuma zayıftı. Yalnızca orta ila büyük nefesler ADC'ye çıkışları tetikler.

• 12 bit ADC => 4096 - Yalnızca büyük nefesler tetiklenir…
• geniş genişlikte ~200-350 ADC oku

Adım 2: Tüp İçinde Değiştirilmiş Tüp

Kağıt havlu rulosu kullanarak tüp çapını 1,75” olarak değiştirdi

• Büyük nefesler adc tepe 900, 0.725 volt
• Orta nefesler ~600'de zirve yapar
• Alabildiğim en küçük nefes ~400 …..
• Dev, güçlü nefesler.. Birkaç saniye sonra başım dönüyor… ~3000 (2.4 volt) değerine çıkıyor

Orta derecede bir nefes için tahmini 430 mL kullanarak sensörü kalibre ettim. Her nefes için eğrinin altına entegre etmek, tahmini bir hacim verir.

Notlar:

• Sensör her iki yönde de çalışacak şekilde yapılmadığından nefesler gürültülüdür
• Nefesler aslında sensör gövdesindeki okla ters yöndedir. Her iki şekilde de denedim ve ölçmeye çalıştığımız akış hızlarında istenilen hava akışının tersi yönünde daha fazla hassasiyet oluyor..
• Tüp çapını daha da küçültmek (1.75”den ~1”e kadar) hassasiyeti muhtemelen hiçbir olumsuzluk olmadan artıracaktır.
• Yukarıdaki grafikte nefes alma ve nefes verme arasında zaman atlanmıştır (ADC yalnızca bir eşiğin üzerinde tetikleniyordu)
• 300-400mL aslında çok az hacimdir! Bu, 1”tüp x 38” uzunluğundaki alanla aynı miktarda alan. Bu nedenle sensörden geçen hava, sensörün konumuna bağlı olarak muhtemelen 2. nefese kadar hastanın akciğerine ulaşmayacaktır.

• 1” çapında bir tüp ve 500 mL'lik normal nefes alma, ortalama 0,328 m/s hava hızı verir.

  500 ml / (1,27 cm ^2 * pi) /3 sn/ 100

Adım 3: Sonuçların Özeti

• Bu sensörü veya benzerini kullanmak ve gerekli hassasiyeti sağlamak için borunun çapını küçültmek umut verici görünüyor.
• Bir hava akışı sensörünü kalibre etmek için bir hava akışı sensörüne ihtiyacınız var. Kalibrasyonun düşük, orta ve yüksek hava hacimlerinde ve muhtemelen üretilen her bir sensör için yapılması gerekecektir.
• Doğruluğun sensör seçimine, boru çapına ve borudaki yerleşime bağlı olacağını tahmin ediyorum. Kalibre edildikten sonra, bu mevcut test aparatı (büyük 1.75” çaplı gövde ile) muhtemelen +/- 40 mL'dir.
• Tüpün çapı 1” veya daha büyük kalırsa, akış hızları düşük kalacaktır ve sensöre giriş ve çıkış koşullarının (2”den büyük) ihmal edilebilir olacağını tahmin ediyorum.
• Burada, PCB montaj paketi Derece Kontrolleri, inc'deki benzer bir sensörün ABD'li üreticisi

Excel Verileri Burada

Adım 4: Sensör Verileri

• Burada yerel olarak 57 $ karşılığında satın alındı, Blue Streak #MF21041N
• Sensör tipi: sıcak tel anemometre (burada tahmin edilmektedir) -
• Bu MAF sensörü ayrıca bu parça numaraları OK5771321 8ET009142441 AMMA-751 AMMA751 0891067 altında bulunur
• Ayrıca aliexpress'te ~22$'a [https://www.aliexpress.com/i/33021814341.html]

Pin yapısı

Bazı modellerde gövde üzerinde pin numaraları basılıdır.

• Pim 1 Toprak
• Pin 2 Sinyali
• Pin 3 Güç 7.5-12 volt, 76ma

Adım 5: Son Test Kurulumu

Kurulum oldukça kolaydı. Pin 1 (Toprak) ve Pin 2 (sensör) bir mikro denetleyiciye bağlanır. Arduino çizimi sadece Analog 0 pinini seri üzerinden okur ve yazdırır.