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振弦式数据采集模块(VM101)

i922B0U81z 发布于2023-11-16 14:38:46 CC BY 分类:传感器 侵权投诉
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简介:

stm32控制VM101采集模块,实现振弦类传感器数据采集,包括压力、水位、温度等信息采集,并把采集的数据通过串口发送,便于直接观测。

应用场景:

边坡、隧道、大坝、地下工程渗水压力、温度测量 ;路基、软基深沉孔隙水压力、温度测量 ;扬压管内水压力、温度测量;

一、产品简介

振弦式数据采集仪是一款振弦式传感器数据采集仪,该产品分为单通道(测量单个振弦传感器),负责完成振弦式传感器数据采集(包括渗压计、温度计等设备)。输出数据经过内部智能线性修正和温度补偿,满足了用户对产品高精度和高稳定性的需求,产品广泛应用于测量水库、江河、河流、湖泊等水体水位、压力和温度采集。


二、应用场景

水库、江河、河流、湖泊等水体水位、压力和温度采集;


三、振弦传感器原理

振弦式传感器的激振一般由一个电磁线圈(通常称磁芯)来完成。经过把各 种物理量转换为拉(压)力作用在钢弦上,改变钢弦所受的张力,在磁芯的激发下,使钢弦的自振频率随张力变化而变化。通过频率的变化可以换算出被测物理量的变化值。


四、产品概述

使用stm32为核心控制,振弦测量模块使用VM101,电源使用USB的5V输入,5V激励电压给振弦传感器起振,通过stm32单片机控制发送采集指令,实现VM101模块启动采集外接的振弦传感器,采集完成后,通过串口把采集的传感器信息发送出去,通过接不同的传感器,得到不同的信息,比如:压力、水位、温度等信息;


五、产品参数

1.输入电压:5V 1A直流电源供电,USB接口供电;

2.一路振弦传感器采集接口;

3.一路串口对外发送数据;

4.两路LED工作指示灯,一路指示采集状态,一路指示电源状态;

5.0.96寸OLED液晶显示屏显示振弦采集的频率和温度;

6.最大功率2W;

7.待机功耗小于0.1W;

8.尺寸:68mm x 55mm, 2层PCB设计,板厚1.6mm。


3D简介图

正面:

全部元器件都在正面,各功能块介绍如下图:

振弦式数据采集模块(VM101)硬件项目图1

振弦传感器接口:

S+和S-接频率式传感器,测量频率;

T+和T-接PT100温度传感器,用于测量温度;


背面:

背面没有元器件

振弦式数据采集模块(VM101)硬件项目图2


六、使用说明和教程

1、 在供电接口按照说明USB接入供电电源,OLED液晶显示屏显示采集的信息。

2、上电后,5秒钟采集一次数据;

3、 本项目源码提供KEIL5 MDK版本,可直接下载编译通过。本项目源码的功能有以下内容:

提供完整的程序,编译编译下载即可,电路板上预留SW下载口,可以使用J-Link下载器进行下载;

4、 操作演示教程,可以查看下面第九点的视频演示;


七、备注

1、 本项目提供源码,可以用于二次开发;

2、 在BOM表中,有完整的元器件清单,大部分都可以在嘉立创商城上购买;

3 、源代码,程序说明,请在附件中下载;

4、电路板上预留SW下载口,可以使用J-Link下载器进行下载;

5、附件有VM101模块使用手册;

6、附件有VM101模块可以再某宝购买链接,名称:《VM101(标号U1)购买链接》;

7、整个采集模块成本预计150元;


八、协议解析和计算

协议:

stm32向VM101模块发送单次测量指令:01 03 00 00 00 02 C4 0B ;

VM101模块开始测量,当完成后输出频率和温度测量结果数据:01 03 04 2F 3A 03 1D 12 13,则当前测量到的频率值为(0x2F*256+0x3A)/10=1209.0Hz,温度值为 03 1D,转换为十进制为797,实际温度为(797-500)/10=29.7℃。


计算:

频率转压力:压力为P,频率为HZ,G为振弦传感器特征值;

未放入水前:P0=HZ0*HZ0/1000;

放入水后:P1=HZ1*HZ1/1000;

最终压力差值:P=P0-P1;

每个振弦传感器都有一个G值,出厂前固定的;

压力转水位:H为水位;

H= P*G/9.8;

计算公式网上有相关资料,这里只是简单描述;


九、演示视频:

下面为成品演示效果视频


振弦 STM32 温度 水位
最近更新时间 2023-11-16 14:38:46
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