SKU:RB-02S034 水流量传感器

产品介绍

Water Flow Sensor 水流传感器，主要由塑料阀体、水流转子组件和霍尔传感器组成。此传感器应用于水的流量测控系统，例如安装在热水器进水端，对水的流量进行检测。Water Flow Sensor 外观轻巧灵便，体积小，便于安装，叶轮内部镶有不锈钢珠，永久耐磨，密封圈采用上、下受力的结构永不漏水。霍尔元件采用德国进口。并且用灌封胶封装防止进水，永不老化。所有原材料均有符合ROHS 检测标准。可以适合各种控制器和开发板，如：Arduino 控制器、STC 单片机、AVR 单片机等。

规格参数

进水口内径：8.5mm
进水口、出水口外径：20.12 mm
输出波形：方波
工作电压范围：DC +3V～+24V
最大工作电流：15mA（DC +5V）
负载能力：≤10mA（DC +5V）
使用温度范围：≤80℃
使用湿度范围：35%～90%RH（无结霜状态）
允许耐压：水压1.75Mpa 以下
保存温度：-25℃～80℃
保存湿度：25%～95%RH
输出脉冲高电平：＞DC 4.5V（输入电压DC +5V）
输出脉冲低电平：＜DC 0.5V（输入电压DC +5V）
精度（流量——脉冲输出）：1～30L/min±1%以内
输出脉冲占空比：50±10%
输出上升时间：0.04uS
输出下降时间：0.18uS 流量
耐热性：在80±3℃环境中放置48h ,返回常温1-2h 无异常,且零件无裂纹、松驰、膨胀、变形等现象，精度变化10%以内。
耐寒性：在-20±3℃环境中放置48h ,返回常温1-2h 无异常,且零件无裂纹、松驰、膨胀、变形等现象，精度变化10%以内。
耐湿性：在40±2℃,相对湿度90%～95%RH 环境中放置72h 取出后,绝缘电阻1MΩ以上。
耐久性：在常温下，从水口通入0.1Mpa 水压，以接通1S，断开0.5S 为一循环。
流量---脉冲特性参照表

引脚定义

红色线（IN）：接正极（+）

黄色线（OUT）：信号输出线

黑色线（GND）：接负极（-）

Water Flow Sensor模块结构图

管径说明：

G1/2

G -- 55 度非螺纹密封管螺纹，属惠氏螺纹家族．标记为 G 代表圆柱螺纹．国家标准可查阅 GB/T7307-2001

1/2 -- 4分管

说明：将1英寸化为8分，4分即管外径为4/8*25.4 = 12.7mm

Water Flow Sensor使用注意事项：
此款水流传感器严禁剧烈冲击以及化学物质的侵蚀。严禁抛掷或碰撞。检测介质不宜超过120℃。安装方式为垂直于地面，且倾斜度不超过5度。

工作原理

水流量传感器又可以叫做霍尔传感器，传感器整体是由 ABS 工程塑料制成，上下两端为 4 分螺牙，中间为一个圆柱体结构，并有三根导线接出，红色为正极、黑色负极、黄色信号输出端。其内部还有一个五叶轮和霍尔元件，背面有一个箭头，这个箭头表示水流的方向，所以如果更换的时候不能装反。
霍尔传感器中，五叶轮连接磁性转子，转子置于线圈中，线圈即为霍尔集成元件，当水通过水流转子组件时，磁性转子转动并且转速随着流量变化而变化，霍尔传感器输出相应脉冲信号，反馈给控制器，由控制器判断水流量的大小，进行调控。
内部结构图：

编程原理

水流量传感器共引出三个引脚，分别是信号S、电源正Vcc、电源地GND，实际使用时可以将传感器连接到 Arduino UNO 控制器的数字引脚，例如数字引脚2号
脉冲特性：
水平测试脉冲频率(Hz)=[8.1Q -3 ]±10%(水平测试) (Q 为流量L/min )

使用方法

example1_Arduino

硬件连接

水流量传感器的黄色线连接到 Arduino UNO 控制器的数字引脚 2

水流量传感器的红色线连接到 Arduino UNO 控制器的电源正引脚 V 上

水流量传感器的黑色线连接到 Arduino UNO 控制器的电源负引脚 G 上

示例程序

volatile int NbTopsFan; //定义函数 NbTopsFan 为整形
int Calc; //定义函数 Calc 为整形变量
int hallsensor = 2; //定义 hallsensor 为数字口2
int flag; //定义 flag 为整形变量
void rpm ()
{
NbTopsFan++; //函数自动+1
}
void setup()
{
pinMode(hallsensor, INPUT); //定义hallsensor 为输入信号
Serial.begin(9600); //定义波特率为9600,
Serial.print("Welcome to www.robotbase.cn"); 
delay(1000);
attachInterrupt(0, rpm, RISING); //定义中断进程
}
void loop ()
{
NbTopsFan = 0; //NbTops 初始值为0
sei(); //初始化中断
delay (1000); //延迟1 秒
cli(); //禁用中断
Calc = (NbTopsFan * 60 / 8.1); //(脉冲频率×60)/ 8.1 Q,=流量L /小时
Serial.println(Calc);
}

程序效果

将例子程序上传到 Arduino UNO 控制器中，如果上传无误，Arduino IDE 的串口监视器中会显示当前测试的流量值，如下图所示：

example2_Arduino

主要硬件

Starduino UNO R 3 控制器 * 1个
Arduino 传感器扩展板 V5.0 * 1个
Water Flow Sensor * 1个
RS360 齿轮自吸直流小水泵 * 1个
继电器模块 * 1个
大按钮模块 * 1个
Serial LCD1602 * 1个
7.4V 锂电池 * 1个
3P 传感器连接线 * 2个
Water Flow Sensor 连接转接线 * 1个
水泵进水管 * 1根
水泵出水-Water Flow Sensor 进水转接管（自制，实际应接6 分管）
Water Flow Sensor 输水管（自制，实际应接6 分管）
9V 1A 电源适配器 * 1个

硬件连接

具体连接顺序为：

Water Flow Sensor连接到传感器扩展板的数字口2
继电器连接到传感器扩展板数字口3（另一端连接电源连接线上）
大按钮连接到传感器扩展板数字口4
串行1602液晶连接到串口

示例程序

volatile int NbTopsFan; //定义函数NbTopsFan 为整形
int Calc; //定义函数Calc 为整形变量
int on = 3; //定义on 为数字口3
int key = 4; //定义key 为数字口4
int hallsensor = 2; //定义hallsensor 为数字口2
int flag; //定义flag 为整形变量
void rpm ()
{
NbTopsFan++; //函数自动+1
}
void setup()
{
pinMode(key,INPUT); //定义key 为输入信号
pinMode(on, OUTPUT); //定义on 为输出入信号
digitalWrite(on,HIGH); //定义on 初始信号为高电平
pinMode(hallsensor, INPUT); //定义hallsensor 为输入信号
Serial.begin(9600); //定义波特率为9600,
Serial.print("$CLEAR\r\n"); //清屏
Serial.print("$GO 1 4\r\n");//显示的地址为第1 行第4 列
Serial.print("$PRINT Welcome to\r\n"); //打印字符Welcome to
Serial.print("$GO 2 1\r\n");//显示的地址为第2 行第1 列
Serial.print("$PRINT www.robotbase.cn\r\n");//打印字符www.robotbase.cn
Serial.print("$CURSOR 1 1\r\n");//光标移动到第1 行第1 列
delay(1000);
attachInterrupt(0, rpm, RISING); //定义中断进程
}
void loop ()
{
NbTopsFan = 0; //NbTops 初始值为0
sei(); //初始化中断
delay (1000); //延迟1 秒
cli(); //禁用中断
Calc = (NbTopsFan * 60 / 8.1); //(脉冲频率×60)/ 8.1 Q,=流量L /小时
cc();
if(flag != Calc)
{
Serial.print("$CLEAR\r\n"); //清屏
Serial.print("$CLEAR\r\n"); //清屏
Serial.print("$GO 1 6\r\n");//显示的地址为第1 行第6 列
Serial.print("$PRINT ");
Serial.print(Calc);Serial.print(" L/h \r\n"); //打印字符" L/h "
Serial.print("$GO 2 1\r\n");//显示的地址为第2 行第1 列
Serial.print("$PRINT Flow Measurement\r\n");//打印字符" Flow Measurement "
Serial.print("$CURSOR 1 1\r\n");//光标移动到第1 行第1 列
flag = Calc;
}
}
void cc()
{
if (LOW == digitalRead(key))//如果digitalRead 为低电平则执行下面的语句
{digitalWrite(on,LOW);}//on 输出低电平
else if (HIGH == digitalRead(key))//如果digitalRead 为高电平则执行下面的语句
{digitalWrite(on,HIGH);}//on 输出高电平
}

程序效果

完成以上步骤后，首先给系统上电。系统上电后，按下大按钮（使水泵运转），从而让水流流过水流传感器，系统就可以测试流量了。
下图为水流流量测试系统测试时串行1602液晶显示图：

应用视频