fox_12
@fox_12
Расставляю биты, управляю заряженными частицами

Датчик нахождения устройства в воде?

Дано - некоторое герметичное устройство, которое могут погружать в воду.
Нужно максимально дешевыми средствами просто обнаруживать факт наличия устройства в воде (под водой) - в воде оно - или нет... Уровень, глубина и пр. - значения не имеют.
Вода - обычная водопроводная.
Помимо резистивных (устройство могут, скажем так, - просто смачивать - нужно на это не реагировать по возможности, возможная коррозия и все такое - в общем избежать использования датчиков на резистивном эффекте) - как еще можно это осуществить?
  • Вопрос задан
  • 96 просмотров
Решения вопроса 3
trapwalker
@trapwalker
Программист, энтузиаст
Резистивный датчик - самое простое. Воизбежании корозии можно использовать два винта из нержавейки, шляпками торчащие наружу и герметично проходящие сквозь корпус. Если разместить их достаточно далеко или вообще диаметрально на корпусе, то смачивание не поможет. Хотя... О какой толщине плёнки воды идёт речь? Можно же и в ведро с водой положить девайс.
Чтобы коррозии не было, можно, как предложили выше использовать переменный ток или просто меандр от средней точки через делитель напряжения.

Конечно можно сделать и емкостной датчик. Изнутри на корпусе приклеить две отдельные фольгированные пластины. Если снаружи нет воды, то ёмкость такого конденсатора будет очень маленькой, но при добавлении воды она станет как бы еще двумя пластинами и в совокупности сформируется, как бы, два последовательных конденсатора. Включаете его в резонансный контур и подбираете его параметры так, чтобы резонанс наблюдался при наличии большого количества воды в качестве внешних обкладок.
По наличию резонанса определяете погружение.
Можно попробовать микроволновый датчик. Вот такой, например:
https://aliexpress.ru/item/32880755669.html?spm=a2...
Наверняка на воду он тоже будет реагировать. Вопрос как подобрать и настроить чувствительность на стабильное срабатывание и игнор стенок ёмкости.

Ещё можно собрать по аналогии с одним из вариантов выше. можно вынести катушку колебательного контура как можно ближе к внешней среде. Очевидно. что ее индуктивность будет меняться в зависимости от магнитной роницаемости среды, а у воды с ионами и у воздуха они разные. Можно детектить резонансную частоту контура.

Если прибор будут старатьс яобмануть и для этого у злоумышленников будет много безнаказанных или нерегистрируемых попыток, то ничто вам не поможет. Всё равно обманут. Народ. когда ему это интересно, осваивает ТРИЗ на инстинктивном уровне. К примеру в бак с водой можно подвесить ведёрко на уровне вашего устройства, когда в баке есть вода - всё штатно, когда нет - в ведре останется вода и будет имитировать уровень для вашего прибора.
В таких враждебных условиях можно бороться так:
- Собирайте больше факторов контроля, держите их в секрете.
- Не давайте злоумышленникам четкого и однозначного сигнала о срабатывании защиты, сигнализируйте тайно, либо вносите рандомайзер. Лучше проигнорировать часть атак, но зарепортить остальные, чем реагировать на каждую и дать тем самым возможность злоумышленникам легко и быстро подобрать параметры обхода.
- Вносите задержку срабатывания сигнализации, лучше рандомизированную, ещё лучше, стобы сигнализация срабатывала не каждый раз. Это усложнит подбор параметров обхода, сделает его долгим и нерентабельным, позволит поймать с поличным злодеев.
Ответ написан
@lonelymyp
Живу
Можно на эффекте теплопередачи определять среду.
датчик температуры + нагреватель в герметично запаянную трубку или если корпус устройства металл - напрямую к корпусу, второй датчик температуры - эталонный, с другой стороны, где нет нагревателя.
Нагреватель циклично включается и выключается, с датчика температуры снимаются показания.
В воздухе и в воде будет разная скорость реакции датчика температуры на включение нагрева.
Это поможет защититься от эффекта смачивания, мокрый корпус будет греться быстрее чем погружённый в жидкость.
Ответ написан
gbg
@gbg
Баянист. Тамада. Услуги.
От коррозии хорошо помогает использование переменного тока. Это применяется в промышленных установках - счетчиках воды, автоклавах.

Еще один вариант, попытаться использовать тот факт, что диэлектрическая проницаемость воды и воздуха существенно отличаются - для этого не нужны контакты снаружи устройства, но понадобятся катушки - антенны

Также можно использовать акустический метода - заставлять корпус устройства вибрировать и снимать спектр колебаний.

Так можно узнать не только о погружении девайса в воду, но и размеры емкости.
Ответ написан
Пригласить эксперта
Ваш ответ на вопрос

Войдите, чтобы написать ответ

Войти через центр авторизации
Похожие вопросы