Como Funcionam os Sensores de Fluxo de Água (ART4545)

Os sensores consistem no recurso que os circuitos eletrônicos têm para saber o que está acontecendo no mundo exterior e assim executar algum tipo de tarefa. Nos projetos com circuitos eletrônicos, principalmente microcontroladores, como o Arduino, podemos contar com sensores para uma enorme quantidade de grandezas físicas. Neste artigo, analisamos o uso de um sensor de fluxo de água típico.

O mundo que nos cerca é analógico. Assim, para converter a maioria das grandezas que atuam no mundo externo precisamos de dispositivos especiais que tanto podem convertê-las para uma forma analógica, como também para a forma digital.

E, a forma digital é cada vez mais importante, dado uso cada vez maior dos microcontroladores.

Assim, temos sensores para luz, temperatura, pressão, movimento, distância e um tipo especial que escolhemos para analisar neste artigo é o sensor de fluxo de água.

 

O que é um sensor de fluxo de água

Um sensor típico de fluxo de água consiste dispositivo que mede quanto de água passa através dele, dando uma indicação em termos de volume por segundo tipicamente.

Na figura 1 temos um exemplo de sensor desse tipo que descreveremos em detalhes mais adiante e até indicaremos onde comprar.

 

Figura 1 – O sensor YF-S401
Figura 1 – O sensor YF-S401

 

Esse sensor tem o mesmo princípio de funcionamento dos indicadores de consumo de água que encontramos em nossas casas.

Ele possui uma válvula de plástico e um rotor que é acionado quando a água passa através dele. No rotor ou pequena turbina é preso um pequeno imã, conforme mostra a figura 2.

 

Figura 2 - Estrutura do sensor
Figura 2 - Estrutura do sensor | Clique na imagem para ampliar |

 

Quando o conjunto está fechado hermeticamente, a água ao passar pelo sensor gira a turbina e com isso o imã que estará então alinhado com um sensor hall montado numa pequena placa de circuito impresso.

A cada passagem do imã diante do sensor é gerado um impulso elétrico que então é processado e enviado a um circuito externo, por exemplo, um microcontrolador.

 

 

Assim, o que temos na saída é um trem de pulsos retangulares, compatíveis com um microcontrolador, por exemplo, cuja frequência é proporcional ao fluxo de água.

 

Onde podemos usar este tipo de sensor

Nestes tempos de automação para todos os tipos de aplicações e de internet das coisas, a possibilidade de se medir um fluxo de água oferece inúmeras possibilidades de projeto.

Na automação predial podemos usá-lo para controlar a distribuição de água ou a captação a partir de fontes alternativas, dando uma ideia de aproveitamento, por exemplo, da água da chuva, e de consumo.

Também podemos usar este tipo de sensor no projeto de qualquer dispositivo que necessite de um fluxo controlado de água como, por exemplo, bebedouros, cafeteiras, jarras elétricas, máquinas de lavar, etc.

Veja que o uso deste tipo de sensor é muito simples. Basta intercalá-lo na canalização por onde passa a água a ser monitorada.

Consultando os fornecedores vemos a existem a disposição do projetista, desde os tipos simples para canalização de plástico como o tomado como exemplo, até os tipos de maiores dimensões para canalizações embutidas ou de maior porte, como o mostrado na figura 4.

 

 

Figura 4 – Tipo de maiores dimensões
Figura 4 – Tipo de maiores dimensões

 

 

Na figura 5 temos o modo de se conectar o sensor a um Arduino.

 

Figura 5 – Usando com o Arduino
Figura 5 – Usando com o Arduino | Clique na imagem para ampliar |

 

 

O sensor VF-S401

Este é um sensor de baixo custo, ideal para seu projeto e que pode ser adquirido com facilidade em inúmeros fornecedores de componentes do Brasil. Em especial, recomendamos a curto-circuito que pode ser acessada em: https://www.curtocircuito.com.br/sensor-de-fluxo-de-agua-yf-s401.html Sensor de Fluxo de Água VF-S401

 

Figura 5 – O VF-S401.
Figura 5 – O VF-S401.

 

 

Suas principais especificações são:

- Tensão mínima de trabalho: 4,5 V

- Tensão máxima de trabalho: 24 V

- Corrente de trabalho com 5V: 15 mA

- Faixa de medida 1 a 5 litros por minuto

- Capacidade de carga: 10 mA x 5 V

 

No link abaixo pode ser baixado o datasheet desse componente para os leitores que estiverem interessados num projeto. Inclusive, existem sites na internet que fornecem já o código para operação com Arduino.

http://5.imimg.com/data5/VQ/ME/MY-1833510/yf-s401-pvc-water-flow-hall-sensor-flowmeter-counter-wh.pdf 

 

/************************************************

Este Código exemplo tem por finalidade ler os dados de um sensor de fluxo de água

***********************************************/

volatile double waterFlow;

void setup() {

   Serial.begin(9600); //baudrate waterFlow = 0;

   attachInterrupt(0, pulse, RISING); //DIGITAL Pin 2: Interrupt 0

}

void loop() {

   Serial.print("waterFlow:");

   Serial.print(waterFlow);

   Serial.println(" L");

   delay(500);

}

void pulse() //measure the quantity of square wave {

   waterFlow += 1.0 / 5880.0;

}

 

 


Opinião

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