Automobilsko hakiranje senzora protoka zraka COVID-19: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Ovo je projekt koji se brzo razvija … ovaj senzor je napušten jer nema rupe za montažu ili jednostavan način za brtvljenje uz cijev. Projekt senzora protoka zraka koji je u toku je ovdje: AFH55M12

Opis projekta iz korisnog inženjeringa

Ovdje je namjera stvoriti uređaj za nadzor, zasnovan na mjeraču masenog protoka zraka, koji se može koristiti pri dijeljenju ventilatora na dva ili više pacijenata. To će omogućiti osoblju da nadgleda pojedinačne pacijente dok ih kontrolira jedan uređaj u ekstremnim situacijama u kojima broj ventilatora nije dovoljan za rukovanje brojem pacijenata. Očitavanje bi trebalo biti lokalno vidljivo na uređaju, a možda će biti potrebno da osoblje unese parametre kako bi se stvorio siguran radni raspon i eventualno stvorili alarmi kada sistem mjeri parametar izvan dometa.

Zahtjevi projekta

Ovo je brza studija o korištenju jeftinog automobilskog osjetnika protoka zraka koji je u ponudi.

Očitavanje sa senzora protoka vazduha u automobilu pomoću mikrokontrolera 12 -bitnog ADC -a, interval od 20 ms

Korak 1: Početno testiranje nije bilo uspješno

Početno čitanje pri pokušaju udisaja/izdisaja u cijev od 3”bilo je loše. Samo srednji do veliki udisaji aktivirali bi izlaz na ADC.

• 12 -bitni ADC => 4096 - Samo veliki udisaji pokreću…
• čitati ~ 200-350 ADC velike širine

Korak 2: Izmijenjena cijev unutar cijevi

Promijenio je promjer cijevi na 1,75”pomoću rolne papirnog ubrusa

• Veliki udisaj adc vrha 900, 0,725 volti
• Srednji udisaj dostiže vrhunac na ~ 600
• Najmanji udah koji mogu uzeti ~ 400 ….
• Ogromni snažni udisaji.. Vrti mi se nakon nekoliko … dođe do ~ 3000 (2,4 volti)

Kalibrirao sam senzor koristeći procijenjenih 430 ml za srednje udisanje. Integriranje ispod krivulje za svaki udah daje procijenjeni volumen.

Napomene:

• Izdisaji su bučni jer senzor nije napravljen da radi u oba smjera
• Udisaji su zapravo suprotnog smjera od strelice na tijelu senzora. Pokušao sam na oba načina i pri brzinama protoka koje pokušavamo mjeriti, postoji veća osjetljivost u suprotnom smjeru od predviđenog protoka zraka.
• Smanjivanjem promjera cijevi još dalje (sa 1,75”na ~ 1”) povećat ćete osjetljivost bez vjerovatno negativnih strana.
• Na gornjem grafikonu je izostavljeno vrijeme između udisaja i izdaha (ADC se aktivirao samo iznad praga)
• 300-400mL je zapravo vrlo mala zapremina! To je ista količina prostora kao 1 "cijev x 38" duga. Dakle, zrak koji prolazi kroz senzor vjerojatno neće doći do pluća pacijenta do drugog udaha, ovisno o lokaciji senzora.

• Korištenje cijevi promjera 1”i normalnog udisaja od 500 ml daje prosječnu brzinu zraka od 0,328 m/s

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

Korak 3: Sažetak rezultata

• Korištenje ovog senzora ili nečeg sličnog i smanjenje promjera cijevi radi zadovoljavanja potrebne osjetljivosti čini se obećavajućim.
• Za kalibraciju senzora protoka zraka potreban vam je senzor protoka zraka. Kalibracija će se morati odvijati pri malim, srednjim i velikim količinama zraka i po mogućnosti za svaki proizvedeni pojedinačni senzor.
• Pretpostavljam da će točnost ovisiti o izboru senzora, promjeru cijevi i položaju u cijevi. Nakon kalibriranja, ovaj trenutni ispitni šablon (s velikim tijelom promjera 1,75”) je vjerojatno +/- 40mL.
• Ako promjer cijevi ostane 1”ili veći, brzine protoka ostat će niske, a pretpostavljam da će uvjeti ulaza i izlaza (veći od 2”) senzoru biti zanemarivi
• Ovdje je američki proizvođač sličnog senzora u paketu za montažu PCB -a Degree Controls, inc

Excel podaci ovdje

Korak 4: Podaci senzora

• Ovdje kupljeno lokalno za 57 USD, Blue Streak #MF21041N
• Tip senzora: anemometar sa vrućom žicom (ovdje se pogađa) -
• Ovaj MAF senzor se također nalazi pod ovim brojevima dijelova OK5771321 8ET009142441 AMMA-751 AMMA751 0891067
• Također na aliexpressu za ~ 22 USD [https://www.aliexpress.com/i/33021814341.html]

Pinout

Neki modeli imaju brojeve pinova odštampane na kućištu

• Pin 1 Uzemljenje
• Pin 2 signal
• Pin 3 Napajanje 7,5-12 volti, 76ma

Korak 5: Postavljanje završnog testa

Postavljanje je bilo prilično jednostavno. Pin 1 (uzemljenje) i pin 2 (senzor) povezani su na mikrokontroler. Arduino skica samo čita i štampa analogni pin 0 preko serijskog priključka.