質問をすることでしか得られない、回答やアドバイスがある。

15分調べてもわからないことは、質問しよう!

ただいまの
回答率

90.32%

  • Raspberry Pi

    901questions

    Raspberry Piは、ラズベリーパイ財団が開発した、名刺サイズのLinuxコンピュータです。 学校で基本的なコンピュータ科学の教育を促進することを意図しています。

  • Arduino

    575questions

    Arduinoは、AVRマイコン、単純なI/O(入出力)ポートを備えた基板、C言語を元としたArduinoのプログラム言語と、それを実装した統合開発環境から構成されたシステムです。

マイコンを用いた静電容量式水位センサの作成

解決済

回答 3

投稿

  • 評価
  • クリップ 0
  • VIEW 846

paella_

score 1

 前提・実現したいこと

静電容量式水位センサをマイコン(Arduino or raspberryPi or wroom32)を用いて作成したいと考えていており、調査中なのですが、具体的な作成方法が記載されているwebサイト等が見当たりません。
私はエンジニアとして働いているのでプログラミングについてはわかりますが、電気回路には詳しくなく、質問いたしました。

マイコンを使って静電容量式水位センサを作成し、2Lのペットボトルの水位の変動をリアルタイムに計測したいと考えています。
ユーチューブでArduinoらしきマイコンに繋いで水位をリアルタイムに計測している動画[1]もあり、具体的にどんな電子部品を購入しどのように組めばいいかわかりません。

静電容量式水位センサの原理については分かりましたが、以下の点で困っています。
・具体的にどんな回路を組んだらいいのかわからない。
・静電容量式水位センサは交流回路を必要としているが、マイコンで交流って出力できるのか。

詳しく知っている方、また少しでも知っている方、ご教授お願いいたします!!

reference: 
[1] 静電容量式水位センサ https://www.youtube.com/watch?v=D0zp3RAQaWg

 発生している問題・エラーメッセージ

エラーメッセージ

 該当のソースコード

ソースコード

 試したこと

ここに問題に対して試したことを記載してください。

 補足情報(FW/ツールのバージョンなど)

ここにより詳細な情報を記載してください。

  • 気になる質問をクリップする

    クリップした質問は、後からいつでもマイページで確認できます。

    またクリップした質問に回答があった際、通知やメールを受け取ることができます。

    クリップを取り消します

  • 良い質問の評価を上げる

    以下のような質問は評価を上げましょう

    • 質問内容が明確
    • 自分も答えを知りたい
    • 質問者以外のユーザにも役立つ

    評価が高い質問は、TOPページの「注目」タブのフィードに表示されやすくなります。

    質問の評価を上げたことを取り消します

  • 評価を下げられる数の上限に達しました

    評価を下げることができません

    • 1日5回まで評価を下げられます
    • 1日に1ユーザに対して2回まで評価を下げられます

    質問の評価を下げる

    teratailでは下記のような質問を「具体的に困っていることがない質問」、「サイトポリシーに違反する質問」と定義し、推奨していません。

    • プログラミングに関係のない質問
    • やってほしいことだけを記載した丸投げの質問
    • 問題・課題が含まれていない質問
    • 意図的に内容が抹消された質問
    • 広告と受け取られるような投稿

    評価が下がると、TOPページの「アクティブ」「注目」タブのフィードに表示されにくくなります。

    質問の評価を下げたことを取り消します

    この機能は開放されていません

    評価を下げる条件を満たしてません

    評価を下げる理由を選択してください

    詳細な説明はこちら

    上記に当てはまらず、質問内容が明確になっていない質問には「情報の追加・修正依頼」機能からコメントをしてください。

    質問の評価を下げる機能の利用条件

    この機能を利用するためには、以下の事項を行う必要があります。

回答 3

checkベストアンサー

+1

要は静電容量(キャパシタンス)を測定したいという事ですから、

1) NE555などを使ってCR発振回路をつくる
2) 発信回路の出力信号の周波数をArduinoで測定する
3) 発信周波数から静電容量の値を求める
という方法で実現できるのではないかと思います。

1)NE555というのは昔から発信回路やワンショットパルス回路などで使われているICです。
電子部品を扱っている店で100円以下で買えます。タイマーIC NE555P
発振回路の接続図や解説は、【番外編】タイマーIC 555 の使い方
555とセンサーの間は、同軸ケーブルで接続するのが良いと思います。2本の電線が平行しているタイプの電線は、手や水などの導電体に接触すると静電容量が変わるので不適です。(質問からリンクされているYouTubeの動画では、平行電線(センサー)が水に漬かっている長さで変わる静電容量から水深を求めているようです)

2)Arduinoで周波数を測定する方法は、Arduinoで遊ぼう - 周波数カウンタ の記事が参考になるかと思います。

3)発信周波数から静電容量を求める式は、上に挙げた「【番外編】タイマーIC 555 の使い方」で説明されています。

投稿

  • 回答の評価を上げる

    以下のような回答は評価を上げましょう

    • 正しい回答
    • わかりやすい回答
    • ためになる回答

    評価が高い回答ほどページの上位に表示されます。

  • 回答の評価を下げる

    下記のような回答は推奨されていません。

    • 間違っている回答
    • 質問の回答になっていない投稿
    • スパムや攻撃的な表現を用いた投稿

    評価を下げる際はその理由を明確に伝え、適切な回答に修正してもらいましょう。

  • 2018/06/06 08:26

    リンクしそこねました。NE555は、http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-08344/ 、555の使い方は、 https://www.marutsu.co.jp/pc/static/large_order/led_ic555 、周波数カウンタは、 http://arms22.blog91.fc2.com/blog-entry-244.html をそれぞれ参照してください。

    キャンセル

  • 2018/06/08 00:36

    coco_bauerさん

    ご丁寧にありがとうございます!
    (ご返事が遅くなり申し訳ありません)

    NE555は秋月で25円ですね。
    とんでもなくお手頃に作成できそうです!

    作成できましたらteratailでご報告いたします。
    静電容量式の水位センサは他の測り方(フロート式、圧力センサ、通電式)と異なり、直接水に触れなくても測定できるという点が最大のメリットです。

    その点を最大限に生かして作成し、成果を共有します!!

    キャンセル

+1

マイコンでできること、できないことをまず勉強しましょう

マイコンでできることというのは、0から3V程度のアナログ値を読み取るぐらいですんで、その静電容量の変化を、電圧の変化に変換させる回路が必要になります。
いきなりあなたにその回路の設計をしよう、というのはあまりに無理な話なので、
静電式レベルセンサ、とかでぐぐると出てくる計測ユニットを買ってきてそれつないで読む、というのが手っ取り早くていいんじゃないかと思いますが。

投稿

  • 回答の評価を上げる

    以下のような回答は評価を上げましょう

    • 正しい回答
    • わかりやすい回答
    • ためになる回答

    評価が高い回答ほどページの上位に表示されます。

  • 回答の評価を下げる

    下記のような回答は推奨されていません。

    • 間違っている回答
    • 質問の回答になっていない投稿
    • スパムや攻撃的な表現を用いた投稿

    評価を下げる際はその理由を明確に伝え、適切な回答に修正してもらいましょう。

0

これなんかは結構詳しく解説されているんじゃないでしょうか。
静電容量式の水位センサを作ろう

これを読んで「なるほど!」と理解できるくらいでないと、いきなり回路の自作を目指すのは難しいかもしれません。

この記事では、テキサスインスツルメンツ社製の「静電容量をデジタル信号に変換するデバイス」を用いていますが、そうした既製変換器を用いずにこの部分までも受動部品を駆使して回路を自作するとなると、かなりの回路知識が必要になりそうです。

投稿

  • 回答の評価を上げる

    以下のような回答は評価を上げましょう

    • 正しい回答
    • わかりやすい回答
    • ためになる回答

    評価が高い回答ほどページの上位に表示されます。

  • 回答の評価を下げる

    下記のような回答は推奨されていません。

    • 間違っている回答
    • 質問の回答になっていない投稿
    • スパムや攻撃的な表現を用いた投稿

    評価を下げる際はその理由を明確に伝え、適切な回答に修正してもらいましょう。

同じタグがついた質問を見る

  • Raspberry Pi

    901questions

    Raspberry Piは、ラズベリーパイ財団が開発した、名刺サイズのLinuxコンピュータです。 学校で基本的なコンピュータ科学の教育を促進することを意図しています。

  • Arduino

    575questions

    Arduinoは、AVRマイコン、単純なI/O(入出力)ポートを備えた基板、C言語を元としたArduinoのプログラム言語と、それを実装した統合開発環境から構成されたシステムです。