Automobilsko hakiranje senzora protoka zraka COVID-19: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

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

Opis projekta iz korisnog inženjeringa

Ovdje je namjera stvoriti uređaj za nadzor, temeljen na mjeraču masenog protoka zraka, koji se može koristiti pri dijeljenju ventilatora na dva ili više pacijenata. To će omogućiti osoblju da nadzire pojedine pacijente dok ih kontrolira jedan uređaj u ekstremnim situacijama gdje broj ventilatora nije dovoljan za rukovanje brojem pacijenata. Očitavanje bi trebalo biti vidljivo lokalno na uređaju, a osoblje će možda trebati unijeti parametre za stvaranje sigurnog radnog raspona i eventualno stvaranje alarma kada sustav mjeri parametar izvan raspona.

Zahtjevi projekta

Ovo je brza studija o korištenju jeftinog, već dostupnog, automobilskog osjetnika protoka zraka.

Očitavanje s osjetnika protoka zraka u automobilu pomoću 12 -bitnog ADC -a mikrokontrolera, interval od 20 ms

Korak 1: Početno testiranje nije bilo uspješno

Početno očitanje pri pokušaju udisaja/izdisaja u 3 -inčnu cijev 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

Promjer cijevi promijenjen je na 1,75 inča pomoću role papirnatih ručnika

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

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

Bilješke:

• Izdisaji su bučni jer senzor ne radi u oba smjera
• Udisaji su zapravo suprotnog smjera kao strelica 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 (s 1,75”na ~ 1”) povećat će se osjetljivost vjerojatno bez negativnih strana.
• Na gornjem grafikonu je izostavljeno vrijeme između udisaja i izdaha (ADC se aktivirao samo iznad praga)
• 300-400mL je zapravo vrlo mali volumen! 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 mjestu 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 kalibriranje senzora protoka zraka potreban vam je senzor protoka zraka. Kalibracija će se morati provesti pri niskim, srednjim i velikim količinama zraka, a moguće i 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 ") vjerojatno je +/- 40 ml.
• 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 nosača za PCB Degree Controls, inc

Excel podaci ovdje

Korak 4: Podaci senzora

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

Prikaz izvoda

Neki modeli imaju brojeve pinova otisnute na tijelu

• Pin 1 Uzemljenje
• Signal Pin 2
• Pin 3 Napajanje 7,5-12 volti, 76 mA

Korak 5: Postavljanje završnog testa

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