COVID-19 Airflow Sensor Automotive Hack: 5 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

Dit is 'n vinnig ontwikkelende projek … hierdie sensor is laat vaar omdat dit geen bevestigingsgate of 'n maklike metode het om teen 'n buis te verseël nie. 'N Deurlopende lugvloeisensorprojek is hier: AFH55M12

Projekbeskrywing van handige ingenieurswese

Die bedoeling hier is om 'n moniteringsapparaat te skep, gebaseer op 'n massa -lugvloeimeter, wat gebruik kan word wanneer 'n ventilator in twee of meer pasiënte verdeel word. Dit sal personeel in staat stel om individuele pasiënte te monitor terwyl hulle deur een toestel beheer word in uiterste situasies waar die aantal ventilators nie genoeg is om die aantal pasiënte te hanteer nie. Die uitlees moet plaaslik op die toestel sigbaar wees, en daar moet moontlik parameters ingevoer word deur die personeel om 'n veilige werkbereik te skep en moontlik alarms te skep wanneer die stelsel 'n parameter buite bereik meet.

Projekvereistes

Dit is 'n vinnige studie van die gebruik van 'n goedkoop outomatiese lugvloeisensor.

Lees van 'n motor -lugvloeisensor in 'n motor met behulp van 'n mikrokontroleerder van 12 bit ADC, interval van 20 ms

Stap 1: Die aanvanklike toets was nie suksesvol nie

Aanvanklike lesing wat probeer inasem/uitasem in die 3”buis was swak. Slegs medium tot groot asemhalings sou uitsette na die ADC veroorsaak.

• 12 bit ADC => 4096 - Slegs groot asemhalings veroorsaak …
• lees ~ 200-350 ADC met groot breedte

Stap 2: Gewysigde buis binne 'n buis

Verander die buisdiameter tot 1,75 met 'n papierhanddoekrol

• Groot asem adc piek 900, 0,725 volt
• Medium asem bereik 'n hoogtepunt van ongeveer 600
• Die kleinste asem wat ek kan neem ~ 400 ….
• Reuse kragtige asemteue.. Ek word duiselig na 'n paar … staan op tot ~ 3000 (2.4volts)

Ek het die sensor gekalibreer met 'n geskatte 430 ml vir 'n medium asem. Om vir elke asemhaling onder die kromme te integreer, gee 'n geskatte volume.

Notas:

• Uitasem raas omdat die sensor nie in beide rigtings werk nie
• Die inaseming is eintlik die teenoorgestelde rigting as die pyl op die sensorliggaam. Ek het dit op beide maniere probeer, en teen die vloeitempo's wat ons probeer meet, is daar meer sensitiwiteit in die teenoorgestelde rigting van die beoogde lugvloei.
• Deur die buis se deursnee nog verder te verminder (van 1,75 "tot ~ 1"), verhoog die sensitiwiteit, waarskynlik sonder nadele.
• Daar word tyd uitgelaat tussen die inasem en die uitaseming op die grafiek hierbo (die ADC het slegs bo 'n drumpel geaktiveer)
• 300-400 ml is eintlik baie min volume! Dit is dieselfde hoeveelheid ruimte as 'n buis van 1 "x 38" lank. Die lug wat deur die sensor gaan, sal dus waarskynlik eers by die pasiënt se long kom by die tweede asemhaling, afhangende van die ligging van die sensor.

• Deur 'n buis met 'n deursnee van 1 duim en normale inaseming van 500 ml te gebruik, word 'n gemiddelde lugsnelheid van 0,328 m/s gegee.

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

Stap 3: Opsomming van die resultate

• Dit lyk belowend om hierdie sensor of iets soortgelyks te gebruik en die deursnee van die buis te verminder om aan die vereiste sensitiwiteit te voldoen.
• Benodig 'n lugvloeisensor om 'n lugvloeisensor te kalibreer. Kalibrasie moet plaasvind oor lae, medium en hoë lugvolumes en moontlik vir elke individuele sensor wat geproduseer word.
• Ek vermoed dat die akkuraatheid afhang van die sensorkeuse, buisdiameter en plasing in die buis. Sodra dit gekalibreer is, is hierdie huidige toetsjig (met die groot liggaam van 1,75”in deursnee) waarskynlik +/- 40 ml.
• As die buis se deursnee 1 "of groter bly, bly die vloeitempo laag, en ek vermoed dat die in- en uitgangstoestande (groter as 2") na die sensor onbeduidend sal wees
• Hier is 'n Amerikaanse vervaardiger van 'n soortgelyke sensor in PCB -bergingspakket Degree Controls, inc

Excel -data hier

Stap 4: Sensordata

• Plaaslik hier gekoop vir $ 57, Blue Streak #MF21041N
• Sensortipe: warmdraadanemometer (raai hier) -
• Hierdie MAF-sensor word ook onder hierdie onderdeelnommers gevind OK5771321 8ET009142441 AMMA-751 AMMA751 0891067
• Ook op aliexpress vir ~ $ 22 [https://www.aliexpress.com/i/33021814341.html]

Pinout

Op sommige modelle is die speldnommers op die agterkant gedruk

• Speld 1 Grond
• Speld 2 -sein
• Pen 3 Krag 7,5-12 volt, 76ma

Stap 5: Finale toetsopstelling

Die opstelling was redelik maklik. Speld 1 (grond) en pen 2 (sensor) is aan 'n mikrobeheerder gekoppel. Die Arduino-skets lees en druk die analoog 0-pen net oor die reeks.