Автомобилен хак на сензор за въздушен поток COVID-19: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Това е бързо развиващ се проект … този сензор беше изоставен, защото няма монтажни отвори или лесен метод за уплътняване срещу тръба. Текущ проект за сензор за въздушен поток е тук: AFH55M12

Описание на проекта от Полезно инженерство

Намерението тук е да се създаде устройство за наблюдение на базата на измервател на масовия въздушен поток, което може да се използва при разделяне на вентилатор на два или повече пациенти. Това ще позволи на персонала да наблюдава отделни пациенти, докато се контролира от едно устройство в екстремни ситуации, когато броят на вентилаторите не е достатъчен, за да се справи с броя на пациентите. Отчитането трябва да бъде видимо локално на устройството и може да се наложи да бъдат въведени параметри от персонала, за да се създаде безопасен работен обхват и евентуално да се създадат аларми, когато системата измерва параметър извън обхвата.

Изисквания към проекта

Това е бързо проучване на използването на евтин автомобилен сензор за въздушен поток.

Четене от автомобилен сензор за въздушен поток с помощта на микроконтролер 12 -битов ADC, интервал 20ms

Стъпка 1: Първоначалното тестване не беше успешно

Първоначалното отчитане при опит за вдишване/издишване в 3 -инчовата тръба беше лошо. Само средни до големи вдишвания биха задействали изходи към ADC.

• 12 битов ADC => 4096 - Само големи вдишвания задействат …
• прочетете ~ 200-350 ADC с голяма широчина

Стъпка 2: Модифицирана тръба в тръба

Диаметърът на тръбата е променен на 1,75 инча с помощта на ролка хартиена кърпа

• Голямо вдишване adc пик 900, 0.725 волта
• Пикът при средно вдишване е ~ 600
• Най -малкият дъх, който мога да поема ~ 400 ….
• Гигантски силни вдишвания.. Замайвам след няколко … става до ~ 3000 (2,4 волта)

Калибрирах сензора, използвайки приблизително 430 ml за средно вдишване. Интегрирането под кривата за всеки дъх дава прогнозен обем.

Бележки:

• Издишванията са шумни, защото сензорът не е създаден да работи в двете посоки
• Вдишванията всъщност са в обратна посока като стрелката върху тялото на сензора. Опитах го по двата начина и при дебитите, които се опитваме да измерим, има по -голяма чувствителност в обратна посока на предвидения въздушен поток.
• Намаляването на диаметъра на тръбата още по -далеч (от 1,75”до ~ 1”) ще увеличи чувствителността, като вероятно няма недостатъци.
• Има пропуснато време между вдишванията и издишванията на горната графика (ADC се задейства само над праг)
• 300-400mL всъщност е много малък обем! Това е същото количество пространство като 1 "тръба x 38" дълга. Така че въздухът, преминаващ през сензора, вероятно няма да стигне до белите дробове на пациента до втория дъх в зависимост от местоположението на сензора.

• Използването на тръба с диаметър 1”и нормално вдишване от 500 ml дава средна скорост на въздуха от 0,328 m/s

  500 мл / (1,27 см ^2 * пи) / 3 сек / 100

Стъпка 3: Обобщение на резултатите

• Използването на този сензор или нещо подобно и намаляването на диаметъра на тръбата, за да се отговори на необходимата чувствителност, изглежда обещаващо.
• Нуждаете се от сензор за въздушен поток, за да калибрирате сензор за въздушен поток. Калибрирането ще трябва да се извърши при ниски, средни и големи обеми въздух и евентуално за всеки отделен произведен сензор.
• Предполагам, че точността ще зависи от избора на сензор, диаметъра на тръбата и поставянето в тръбата. Веднъж калибриран, настоящият изпитвателен приспособление (с голямо тяло с диаметър 1.75”) вероятно е +/- 40mL.
• Ако диаметърът на тръбата остане 1 "или по -голям, дебитът ще остане нисък и предполагам, че условията на входа и изхода (по -големи от 2") към сензора ще бъдат незначителни
• Ето един американски производител на подобен сензор в пакет за монтаж на печатни платки Degree Controls, inc

Данни на Excel тук

Стъпка 4: Данни от сензора

• Закупен локално тук за $ 57, Blue Streak #MF21041N
• Тип сензор: анемометър с гореща жица (предполагаме тук) -
• Този MAF сензор се намира и под тези номера на части OK5771321 8ET009142441 AMMA-751 AMMA751 0891067
• Също така на aliexpress за ~ $ 22 [https://www.aliexpress.com/i/33021814341.html]

Pinout

Някои модели имат отпечатани номера на щифтовете върху тялото

• Пин 1 Заземяване
• ПИН 2 сигнал
• Пин 3 Захранване 7,5-12 волта, 76ma

Стъпка 5: Окончателна настройка на теста

Настройката беше доста лесна. Pin 1 (заземяване) и Pin 2 (сензор) са свързани към микроконтролер.