رسانایی توانایی یک ماده برای حمل جریان است که این ویژگی نقطه‌ی مقابل مقاومت میباشد. در مایعات، ما اغلب از تقابل مقاومت و رسانایی برای اندازه‌گیری ظرفیت رسانا استفاده می‌کنیم.
یک سنسور رسانایی توانایی یک محلول برای هدایت جریان الکتریکی را اندازه گیری می کند. وجود یون ها در یک محلول است که به محلول اجازه می دهد رسانا باشد: هر چه غلظت یون ها بیشتر باشد رسانایی بیشتر است.
سنسورهای سنجش میزان رسانایی، از طریق یک پراب که در محلول مورد آزمایش فرو می رود، یک بار الکتریکی منتشر می کنند. اگر تعداد یون های محلول افزایش یا کاهش پیدا کند، باعث افزایش یا کاهش بار الکتریکی می شود. سنسورهای سنجش میزان رسانایی می توانند این شارژ را اندازه گیری کنند و رسانایی محلول را در اختیار شما قرار دهد.
هنگامی که پراب داخل محلول قرار می گیرد، جریان الکتریکی بین دو الکترون داخل پراب جریان می یابد که در یک فاصله مشخص از هم جدا می شوند. غلظت یون در محلول است که تعیین می کند رسانایی بالا یا پایین است. اگر غلظت یون بالا باشد، رسانایی بالاتر خواهد بود که منجر به جریان سریعتر می شود. اگر جریان الکتریکی کند باشد مقدار رسانایی کمتر می شود زیرا غلظت یون ها در محلول کمتر است.
ماژول GebraBit Conductivity Sensor
ماژول رسانایی GEBRABIT Conductivity Module یک المان اندازه‌گیری رسانایی الکتریکی (EC meter) است که رسانایی الکتریکی را در محلول اندازه‌گیری می‌کند. ماژول اندازه‌گیری هدایت الکتریکی GEBRABIT، قادر به استفاده از ولتاژهای تغذیه 3V3 و5V است که کاربران می‌توانند به راحتی به کمک جامپر سلکتور تعبیه شده در برد، مقدار مورد نیاز را انتخاب کنند. این ویژگی به استفاده از طیف وسیعی از میکروکنترلرها برای ارتباط با این ماژول کمک می‌کند.
روش اندازه‌گیری مقداررسانایی آب در این مدار، اندازه‌گیری مقدار جریان بر اساس ولتاژ اعمال شده به صفحات پروب قرار داده شده در آب میباشد.
برای بررسی دیتاهای خروجی، کافیست ماژول GebraBit Conductivity Sensorرا در BreadBoard قرار داده سپس با اعمال ولتاژ مناسب ، ماژول GebraBit Conductivity Sensor را با هریک از برد های اردوینو، رزبری پای ، دیسکاوری و مخصوصا ماژول GebraBit STM32F303 یا GebraBit ATMEGA32 که پیشنهاد ما استفاده از ماژول های توسعه میکروکنترلری GebraBit هست،راه اندازی و دیتا را دریافت کنید.
دلیل پیشنهاد ما در راه اندازی ماژول GebraBit Conductivity Sensorبا ماژول های توسعه میکروکنترلری GebraBit مانند GebraBit STM32F303 یا GebraBit ATMEGA32 ، وجود رگولاتور 3V3 و سازگاری ترتیب پین های همه ماژول های GebraBit با هم بوده(استاندارد GEBRABUS) که فقط کافیست ماژول GebraBit Conductivity Sensor را در سوکت مربوطه قرار داده و بدون نیاز به سیم کشی ،ماژول سنسور مورد نظر را توسعه دهید.
ویژگی‌های ماژول GebraBit Conductivity Sensor
User-selectable module power supply voltage between 3V3 and 5V
On Board, ON/OFF LED indicator
GEBRABIT Pin Compatible with GEBRABUS
GEBRABIT small package
It can be used as a daughter board of GEBRABIT MCU Modules
Featuring Castellated pad (Assembled as SMD Part)
Separatable screw parts to reduce the size of the board
معرفی بخش های ماژول
کانکتور BNC
برای اتصال پراب سنسور به ماژول از یک کانکتور BNC استفاده شده که در بالای ماژول قرار گرفته است.
آی سی CD4060
این آی سی وظیفه تولید سیگنال AC برای صفحه اول پراب را برعهده دارد.
آی سی آپ امپ TL034
در مدار ماژول GebraBit Conductivity Sensor از یک آپ مپ TL034 به عنوان بافر و برای ایزولاسیون خروجی آی سیCD4060 استفاده شده است.
مبدل ولتاژ LM2660
در ماژول GebraBit Conductivity Sensor از یک مبدل LM2660 استفاده شده که وظیفه اصلی این آپ امپ تولید تغذیه منفی آپ امپ‌ها است.
جامپر سلکتور VCC SEL
با توجه به وضعیت مقاومت 0R این جامپر ، ولتاژ اصلی تغذیه سنسور از بین “5V” و “3V3” انتخاب میشود.
LED تغذیه
با توجه به وضعیت جامپر سلکتور VCCSEL و با اعمال ولتاژ به ماژول توسط پین مربوطه، LED ماژول روشن می شود.
پین‌های ماژول GebraBit Conductivity Sensor
پین های تغذیه
- 5V و 3V3: این پین‌ها می توانند با توجه به وضعیت جامپرسلکتور VCC SEL، تغذیه اصلی سنسور را تامین کنند.
- GND : این پین، پین زمین برای تغذیه سنسور می باشد.
پین خروجی
AO : این پین برای دریافت خروجی آنالوگ ماژول استفاده می شود و مقدار رسانایی را به صورت ولتاژ آنالوگ، خروجی می دهد.
دیگر پین‌ها
FEQ: فرکانس تولیدی از طریق این پین در اختیار کاربر قرار میگیرد.
اتصال به پردازنده
اتصال به GebraBit STM32F303
به دلیل سازگاری ترتیب پین های ماژول های GebraBit با یکدیگر (استاندارد GEBRABUS)، برای راه اندازی و دریافت دیتاهای خروجی ماژول GebraBit Conductivity Sensor با هرکدام از ماژول‌های میکروکنترلری GebraBit STM32F303 ، کافیست ، ماژول GebraBit Conductivity Sensor را به راحتی به صورت Pin to Pin بر روی ماژول GebraBit STM32F303 قرار داده و با دادن ولتاژ مناسب ماژول را راه اندازی کنید. در اینجا برای درک بهتر اتصال جداگانه دو ماژول نشان داده شده است.
اتصال به GebraBit ATMEGA32A
به دلیل سازگاری ترتیب پین های ماژول های GebraBit با یکدیگر (استاندارد GEBRABUS)، برای راه اندازی و دریافت دیتاهای خروجی ماژول GebraBit Conductivity Sensor با هرکدام از ماژول‌های میکروکنترلری GebraBit ATMEGA32A ، کافیست ، ماژول GebraBit Conductivity Sensor را به راحتی به صورت Pin to Pin بر روی ماژول GebraBit ATMEGA32A قرار داده و با دادن ولتاژ مناسب ماژول را راه اندازی کنید. در اینجا برای درک بهتر اتصال جداگانه دو ماژول نشان داده شده است.
توجه: در صورت استفاده از ماژول‌های میکروکنترلری GebraBit توجه داشته باشید که جامپر سلکتورVCC SEL ماژول GebraBit Conductivity sensorروی “3V3” باشد تا راحت تر بتوانید با گرفتن ولتاژ”3V3” از ماژول میکروکنترلری، ماژول مورد نظر را استفاده کنید.
اتصال به ARDUINO UNO
برای اتصال ماژول GebraBit Conductivity Sensor به ARDUINO UNO مراحل زیر را دنبال کنید:
- پین “5V” ماژول GebraBit Conductivity Sensor را به پین “5V” خروجی برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم قرمز)
- پین “GND” ماژول GebraBit Conductivity Sensor را به پین “GND” برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم سیاه)
- پین “AO” ماژول GebraBit Conductivity Sensor را به یکی از پین‌های آنالوگ برد (مثلا A0) ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم نارنجی)
نحوه اتصال موارد ذکر شده در بالا،در این تصویر مشاهده می شود: