COVID-19 Airflow Sensor Automotive Hack: 5 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Dette er et hurtigt udviklende projekt … denne sensor blev opgivet, fordi den ikke har nogen monteringshuller eller let metode til at forsegle mod et rør. Et igangværende luftstrømssensorprojekt er her: AFH55M12

Projektbeskrivelse fra Nyttig teknik

Hensigten her er at oprette en overvågningsenhed baseret på en masseluftstrømsmåler, der kan bruges, når en ventilator opdeles i to eller flere patienter. Dette vil give personalet mulighed for at overvåge individuelle patienter, mens de kontrolleres af en enhed i ekstreme situationer, hvor antallet af ventilatorer ikke er nok til at håndtere antallet af patienter. Udlæsningen skal være synlig lokalt på enheden, og der kan være behov for parametre, der er indtastet af personale for at oprette et sikkert driftsområde og muligvis oprette alarmer, når systemet måler en parameter uden for område.

Projektkrav

Dette er en hurtig undersøgelse af, hvordan man bruger en billig autoluftstypesensor på hylden.

Aflæsning fra en bilmassemasseluftstrømssensor ved hjælp af en mikrokontroller 12 bit ADC, 20 ms interval

Trin 1: Den indledende test var ikke vellykket

Første læsning, der forsøgte at indånde/ånde ud i 3”-røret, var dårlig. Kun mellemstore til store vejrtrækninger ville udløse output til ADC.

• 12 bit ADC => 4096 - Kun store vejrtrækninger udløser …
• læs ~ 200-350 ADC med stor bredde

Trin 2: Modificeret rør i et rør

Ændret rørdiameteren til 1,75”ved hjælp af en papirrulle

• Store vejrtrækninger adc peak 900, 0,725 volt
• Medium vejrtrækninger topper på ~ 600
• Mindste vejrtrækning jeg kan tage ~ 400 ….
• Kæmpe kraftige vejrtrækninger.. Jeg bliver svimmel efter et par … kommer op på ~ 3000 (2,4 volt)

Jeg kalibrerede sensoren ved hjælp af en anslået 430 ml til et medium åndedrag. Integrering under kurven for hvert åndedrag giver et estimeret volumen.

Bemærkninger:

• Udåndinger er støjende, fordi sensoren ikke er skabt til at fungere i begge retninger
• Indåndingerne er faktisk den modsatte retning som pilen på sensorlegemet. Jeg prøvede det begge veje, og ved de strømningshastigheder, vi forsøger at måle, er der mere følsomhed i den modsatte retning af den tiltænkte luftstrøm.
• Reduktion af rørdiameteren endnu længere (fra 1,75”til ~ 1”) vil øge følsomheden uden sandsynligvis nogen ulemper.
• Der er tid udeladt mellem inhalation og udånding på grafen ovenfor (ADC udløste kun over en tærskel)
• 300-400 ml er faktisk meget lidt volumen! Det er den samme mængde plads som et 1 "rør x 38" langt. Så luften, der passerer gennem sensoren, vil sandsynligvis ikke komme til patientens lunge før det andet åndedrag afhængigt af sensorens placering.

• Brug af et rør på 1”diameter og normal indånding på 500 ml giver en gennemsnitlig lufthastighed på 0,328 m/s

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

Trin 3: Resumé af resultater

• At bruge denne sensor eller noget lignende og reducere rørets diameter for at opfylde den krævede følsomhed virker lovende.
• Har brug for en luftstrømssensor for at kalibrere en luftstrømssensor. Kalibrering skal ske ved lave, mellemstore og høje luftmængder og muligvis for hver enkelt produceret sensor.
• Jeg gætter på, at nøjagtigheden afhænger af sensorvalget, rørdiameter og placering i røret. Når den er kalibreret, er denne nuværende testjig (med den store krop med en diameter på 1,75”) sandsynligvis +/- 40 ml.
• Hvis rørets diameter forbliver 1”eller større, forbliver strømningshastighederne lave, og jeg gætter på, at indløbs- og udgangsbetingelser (større end 2”) til sensoren vil være ubetydelige
• Her er en amerikansk producent af en lignende sensor i printkortmonteringspakke Degree Controls, inc

Excel -data her

Trin 4: Sensordata

• Købt lokalt her for $ 57, Blue Streak #MF21041N
• Sensortype: varm trådanemometer (gætter her) -
• Denne MAF-sensor findes også under disse varenumre OK5771321 8ET009142441 AMMA-751 AMMA751 0891067
• Også på aliexpress for ~ $ 22 [https://www.aliexpress.com/i/33021814341.html]

Pinout

Nogle modeller har stiftnumrene trykt på kroppen

• Pin 1 Jord
• Pin 2 Signal
• Pin 3 Effekt 7,5-12 volt, 76ma

Trin 5: Endelig testopsætning

Opsætningen var ret let. Pin 1 (Ground) og Pin 2 (sensor) er forbundet til en mikro-controller. Arduino-skitsen læser og udskriver den analoge 0-pin over serienummeret.