Счетчик капель воды

Представляем очень необычный проект: акустический детектор дождя, который работает считая капли попадающие в мембрану к которой прикреплен микрофон. Детектор нечувствителен к внешним звукам — можете отрегулировать чувствительность с помощью потенциометра — выбираем между максимальной чувствительностью к падающим каплям и максимальной устойчивостью к фоновым звукам.

Схема детектора капель воды

Конечно есть много электронных детекторов дождя и не только (большинство из них были основаны на проводимости тока между двумя пластинами, где падала капля дождя), но ни один из них не работает полностью удовлетворительно и не может подсчитать «силу дождя».

Данная принципиальная схема, как оказалось, прекрасно работает. В конструкцию нужно всего лишь добавить воронку с какой-то пробкой для капель, поместить все это в трубу (например из ПВХ) и установить какую-нибудь чувствительную мембрану под углом (чтобы капли могли стечь куда-то — оставшаяся на мембране вода ослабляет чувствительность детектора). Всё может быть залито монтажной пеной, которая еще больше приглушит внешние звуки.

Схема может работать в диапазоне напряжений 5–12 В (в данном случае выбрано 5 В, что позволило подключить выход схемы к микроконтроллеру). Счётная часть стандартная и приводить её тут нет смысла — кто как может, так и сделает, хоть на МК, хоть на обычной логике.

Программа в микроконтроллере выполняет функцию подсчета капель и оценки количества осадков (в миллилитрах). После экспериментов оценили объем капель в 0,0575 мл и установили это количество в программе. Конечно объем капли будет варьироваться в зависимости от жесткости воды, количества примесей и так далее.

Наполнили шприц дождевой водой до объема 20 мл, а затем подсчитали сколько капель составляет вышеуказанный объем. Как раз 0,0575 мл вышло. Это примерная оценка и она может меняться от дождя к дождю, но в принципе считается хорошим приближением.

Схема измерительной чаши

Все должно выглядеть примерно так:

Насколько реагирует датчик на падение, зависит от силы удара и установки сопротивления в контуре обратной связи усилителя. Первый может быть отрегулирован по высоте (шприцы или воронка, из которой будут падать капли), а второй может быть установлен с помощью потенциометра. В случае высоты выбираем между чувствительностью и размерами всего устройства, а в случае потенциометра — между чувствительностью и устойчивостью к внешним звукам.