Ciao a tutti e buon 2022!
Mi chiamo emilio e mi affaccio in punta di piedi in questo forum facendo subito subito una domanda, non sapendo bene se sono nel posto giusto. In caso contrario vogliate scusarmi!
Dunque, chiedo il vostro cortese aiuto per rendere nuovamente funzionante la visualizzazione del livello dell'acqua nel serbatoio di un vecchio camperino del 1986.
Si tratta di una sequenza di 7 led che si illuminano progressivamente man mano che aumenta il livello dell'acqua. Dopo molto penare sono riuscito a trovare un tale, qui a Roma, che si è reso disponibile per effettuare dei test, sia sul sensore (installato nel serbatoio) che nella scheda con i led (situata nella cabina). Dai test effettuati è emerso che la scheda è ok e il sensore è guasto.
Il sensore consiste in una flangia, avvitata in un foro sulla parte superiore del serbatoio, dalla quale sporge verso l'interno del serbatoio una piastrina rettangolare , alta qualche cm meno del serbatoio, nella quale sono disposte verticalmente delle placchette di rame esposte all'acqua. Il funzionamento è questo: se l'acqua non lambisce nessuna piastrina, nel display è accesa solo luce led in basso, ad indicare serbatoio vuoto. Man mano che il livello dell'acqua sale e le piastrine superiori vengono a contatto con essa, si accendono progressivamente gli altri led. Il sensore è collegato a tre fili: due sono + e - 12V, il terzo è un + a tensione "variabile" in base al livello secondo questo schema:
Nessuna piastrina immersa: 0,7V
Prima piastrina: 1,6V
Prima e seconda piastrina: 2V
...e terza: 2,5V
...e quarta: 3V
...e quinta: 3,4 V
...e sesta (ed ultima): 4,2V
vorrei chiedervi se e in che modo è possibile replicare un circuito che, data una tensione di ingresso a 12V, riesca a fornire in output le tensioni indicate sulla base di qualche input, ad esempio un circuito chiuso dalla conducibilità dell'acqua, come in origine, oppure la chiusura di un contatto reed normalmente aperto ad opera di un galleggiante magnetico.
Grazie a tutti per i suggerimenti che verranno (non ho trovato il modo di allegare immagini)
Saluti
emilio
Mi sembra un sistema abbastanza vecchio e soggetto a guasti, fra cui l'elettrolisi (che e' probabilmente quello che ha danneggiato il tuo sensore alla fine) ... spero anche che non sia un serbatoio di acqua potabile (che il solfato di rame non e' esattamente salutare )
Rimane da vedere quanto spazio hai fisicamente per sostituire quel sensore con qualcos'altro, le immagini potrebbero dare un'idea piu precisa (per allegarle direttamente, devono avere al massimo un certo peso, puoi usare l'icona "carica", nel mio browser e' la settima sopra lo spazio in cui scrivi, quella fatta come una barra orizzontale con una freccia sopra)
Un circuito simile si fa anche con un classico LM3914; essendo nel forum di Arduino, ti suggerisco di usare un Arduino Nano (o, se hai esperienza con l'elettronica, solo il microcontrollore atmega328p con un 7805, anche facendolo funzionare a 1MHz senza quarzo esterno, ottenendo una circuito veramente molto piccolo) collegando il sensore a un ingresso analogico. Per sicurezza, essendo il sensore alimentato a 12V, metti in serie al segnale una resistenza da 10kOhm e poi un condensatore ceramico da 100nF verso massa. I diodi di protezione interni al microcontrollore limiteranno eventuali tensioni eccessive, con la corrente limitata dalla resistenza da 10 kOhm.
Poi bisognerà scrivere qualche riga di codice per leggere la tensione e accendere i LED di conseguenza, uno per volta oppure a barra. In questo potremo aiutarti.
Ma invece di stressare i diodi interni di protezione, che metta un semplice partitore resistivo così da evitare di superare la tensione di alimentazione della MCU !
... allora, se non si vuole usare il paritore, meglio la resistenza ed uno zener del valore opportuno (dipende a quanto alimenta la MCU, anche se, suppongo, sia 5V), così, comunque, se si supera tale valore, piglia e taglia !
Pessimo modo di proteggere un ingresso analogico, per almeno un paio di motivi:
Uno Zener da 4,7 V conduce già con tensione minore (senza tener conto della tolleranza), messo dopo una resistenza produce praticamente un partitore.
Le specifiche dicono che gli ingressi soportano al max Vcc+0.7 V (per via del diodo di protezione), se si ragiona con 5V di Vcc potrebbe anche andare bene, ma cosa succede se l'MCU non è alimentata (Vcc=0V)?
Meglio un diodo fast dopo la resistenza verso il positivo, sgrava il lavoro di quello sull'ingresso e garantisce le specifiche anche con l'MCU non alimentata.
E' un indicatore di livello a LED, quindi è sufficiente che la tensione superi la tensione di soglia dell'ultimo LED, che sarà a circa 3,9V. Uno Zener da 4,7V probabilmente inizia a condurre un po' a 4,5V.
Se Vcc=0V interviene il diodo di protezione interno, mantenendo comunque al massimo Vin a Vcc+0,7V.
Si, e in quel caso la resistenza sull'ingresso garantisce che la corrente sul diodo sia abbastanza contenuta, altrimenti si potrebbe anche avere un "phantom power".
Nel caso in questione, in caso di problemi (cablaggio errato, corto circuito,etc) si potrebbe avere al massimo 12V sull'ingresso, con 10K di resistenza si avrebbero poco più di 1 mA sul diodo, valore accettabile. Con tensioni più alte o si aumenta la resistenza, o si ricorre al diodo esterno. Io in genere aggiungo anche uno zener da 5.6 V sull'alimentazione, in modo da non stressare ulteriormente il circuito di alimentazione in caso di sovraccarico, ma è roba da paranoici come me...
Non avendo uno Zener da 4,7V ho provato con uno da 5,1V e, in effetti, con 4,4V fa già scorrere 0,6mA! Purtroppo non si trovano facilmente le curve tensione/corrente degli Zener... Al massimo ho trovato questo: http://www.maxim4u.com/view_download.php?id=1300817&file=0160\1n5275b_4101175.pdf
In effetti, non farebbero bella figura a pubblicare quelle curve...
L'alternativa sarebbe fare un circuitino con un PNP con collettore a massa, base a una tensione pari alla tensione massima desiderata meno 1,3V circa e sull'emettitore i catodi di vari diodi con gli anodi sugli ingressi da proteggere.
Bisognerebbe vedere se c'e' dell'elettronica anche nel sensore o se si tratta solo di una scala di resistenze ... ma se ha tensioni cosi precise, sospetto possa esserci dell'elettronica, per quello avevo chiesto se postava qualche immagine del sensore
Forse sono solo coppie di piastrine in parallelo... Certo, però, che la conducibilità dell'acqua varia secondo la quantità di sali disciolti, quindi con un'acqua particolarmente conduttiva si avrebbe un'indicazione di serbatoio pieno già quando sta a metà! No, se sono sensori così ci deve essere una codifica che tira fuori una tensione proporzionale al numero di piastrine bagnate!
Forse è qualcosa del genere:
con il CD4066 che commuta le resistenze di un partitore. Potrebbe esserci andata umidità...
La linea lunga in parte alle piastrine rappresenta la staffa di fissaggio (che porta anche il GND in contatto con l'acqua), le resistenze di pullup delle piastrine potrebbero essere fra 470k ed 1M o valori simili (volendo esagerare si possono mettere dei condensatori da 100n in parallelo ad ogni resistenza), le resistenze di uscita, per calcolarle giuste servirebbe sapere la resistenza di ingresso della parte che accende i led, ma il principio non cambia, piu piastrine vanno a massa con l'acqua, piu uscite vanno al positivo, piu la tensione di uscita aumenta
Buonasera a tutti, e grazie per le numerose risposte. Vi confesso tutta la mia ignoranza in materia, ma ho tre assi nella manica, miei fidi alleati: uno, la consapevolezza di essere ignorante, due, la voglia di imparare, tre, la caparbietà tra l'altro, detto tra noi, per quanto mi sia sbattuto non ho trovato nessuno che abbia avuto voglia (non gratis, s'intende) di aiutarmi in quest'impresa. tutti a dirmi comprati un sensore nuovo della CBE e non rompere le balls. ma questo lo sapevo da me. tra l'altro, nelle versioni più recenti di questo camper è stato installato un diverso tipo di sensore, costituito da una serie di contatti reed entro un tubo e un galleggiante magnetico intorno ad esso, ed il sensore di livello del serbatoio delle acque grigie è stato ritenuto superfluo potendosi ragionevolmente ritenere che il suo livello di riempimento è desumibile dal livello del serbatoio delle acque chiare. il sensore per il quale chiedo aiuto, segnatamente, è quello del serbatoio delle acque grigie. anche nel serbatoio delle acque chiare del mio camperino c'è un sensore analogo, un po' più lungo perchè il serbatoio ha una forma diversa, ma il principio di funzionamento e il range di tensioni fornito ai led è il medesimo. (a proposito, l'acqua non è mai stata utillzzata per bere ma solo per lavarsi). Provo ad inserire un collage di foto del sensore guasto e del display di visualizzazione. La freccia gialla indica i led del livello acque chiare, quella rossa i led del livello acque grigie. Vi confermo che nella flangia filettata del sensore si intravede, immersa nella resina, una sorta di scheda.
Allora il mio circuitino con il 40106 potrebbe anche funzionare (ma proabbilmente dovresti rifare lo stampato, mi sembra di vedere le piastrine di rame abbastanza ossidate e potrebbe anche essere per quello che il tuo si e' scassato, per corrosione di una o piu piste dovuta a elettrolisi, e probabilmente e' proprio per quello che adesso usano la versione con i reed ed il galleggiante)
Oppure puoi costruirne uno tu con i reed resinati in un tubo ed un galleggiante, ma servirebbe il galleggiante con il magnete (che comunque si puo sempre recuperare cannibalizzando un sensore a reed singolo)
Buonasera!
Considerando che i livelli sono "utilizzati" solo a camper fermo presumibilmente, non si potrebbe montare un bel sensore ultrasuoni che misuri il pelo libero dell'acqua? In quel caso con un arduino si potrebbe ricostruire l'uscita analogica per accendere correttamene i led esistenti.
In un piccolo serbatoio chiuso ? ... dipende dalla geometria, ma mi aspetterei una marea di echi e rimbalzi dalle pareti ... senza contare la necessita' di un sensore stagno ed anticorrosione.
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