Capteur pour la mesure du niveau d'une cuve d'eau pluviale

Bonjour à tous,

Je suis tout nouveau sur ce forum et me lance sur mon premier sujet (d’autres viendrons lors de ma construction et de la réalisation de mon installation domotique en IPX 800…).

Je suis en train de réaliser un capteur de mesure du niveau d’eau de pluie pour ma future cuve. Des sujet existe déjà mais ne traitent pas vraiment de mon problème et aucun capteur abordable n’existe…

Objectif : Réaliser un capteur dont la précision soit relativement bonne (exit les simples niveaux haut et niveau bas, …) en tout filaire (donc pas de wifi, ni de pile pour l’alimentation) et avec du matériel simple (sans dégainer l’artillerie lourde comme un arduino/raspberry pour faire les calculs…).

Je vous mets mon schéma de principe en copie (pas de précision sur le véritable câblage, …)

J’aimerais avoir vos avis sur mon idée afin de pouvoir commencer à la développer et passer à la vitesse supérieur dans le projet.

Je suis ouvert à toutes questions, commentaires, critiques !

Merci à vous !

Pepito

Pour résumer : Le capteur est un JSN SR04T capteur de proximité à ultrason étanche. Un microcontroleur Picaxe envoie une impulsion pour faire effectuer la mesure au capteur, qui retourne une impulsion dont la période et proportionnelle à la distance. La seule solution pour faire passer cette info vers l’IPX est de créer un signal PWM dont la moyenne est proportionnelle au signal précédent. Afin d’obtenir une tension constante, une filtre passe bas fait la moyenne du signal PWM. Pour pallier tout problème d’impédance, un ampli op inverseur (rail to rail pour éviter la perte de tension) est ajouté. La tension de sortie sera entre 0 et 5 V. Afin de pouvoir l’adapter à l’IPX, un pont diviseur sera peut-être nécessaire (la résistance du câble étant en partie fonction de sa longueur, il faudra tester…).

Le choix du PICAXE permet une programmation simple et la possibilité d’extinction du capteur/système en dehors des plages de mesure (utilisation toutes les heures par exemple);

Bonjour Pepito et bienvenue sur le forum,

avez-vous lu ce wiki?

Bonne journée

Bonjour grocrabe,

Oui j’ai parcouru le wiki. Le truc c’est que ce capteur de proximité fonctionne différemment. Optoélectronique pour le Sharp, ultrason pour le JSN. Bien que plus simple car il sort directement une tension, je pense que le capteur Sharp ne détectera pas la surface de l’eau (peut-être à tort?). Le but du montage est d’obtenir le même style de tension à partir du JSN (qui lui délivre une impulsion proportionnelle à la distance).

Pepito

Bonjour Pepito,

Ok, mais je trouve que c’est un peu un marteau-pilon pour casser une noisette, même si je suis toujours content de voir un utilisateur de Picaxe.

Il existe des capteurs à ultrasons qui sortent directement une tension analogique, par exemple en non étanche chez Maxbotix la série LV-Maxsonar EZ(x) et en étanche chez Maxbotix la série XL-MaxSonar MB70(xx). Vous gagnerez certainement en compacité et en fiabilité.

Bonne journée

C’est pas faux :laughing: et encore j’ai pas ajouté de raspberry :rofl:

Ah pas mal du tout, j’ai du passer à côté à cause du prix (100 € pour les étanches…:roll_eyes:).
Par contre, « rendre étanche » (éviter la rouille) celui à 30 € ça peut être la bonne idée :+1:

Merci !

Pepito.

J’ai mis en oeuvre ce type de capteur pour ma citerne mais avec une Arduino. Une Arduino pro mini + un DAC i2c l’artillerie n’est pas si lourde que ça. De plus cela permet de brancher un afficheur pour avoir un affichage local sans sortir son téléphone.

2 J'aimes

Bonjour,

J’ai réalisé un projet casi-identique il y a peu: un capteur a ultra-sons a sortie analogique
directement branché sur l’ipx.

J’ai utilisé un arduino Nano et un JSN SR04T 2.0 pour son côté étanche et son prix.

La précision est plutôt bonne, de l’ordre du cm, l’inconvénient est qu’il devient fou avec une distance a mesurer inférieure a 25cm. C’est une limite matérielle, il suffit de le savoir.

Le distance maximale mesurable pour ce type de réalisation sans pont diviseur est de 168cm, ce qui me suffit amplement, j’ai voulu simplifier le montage.

Lorsque j’aurai le temps j’installerai le tout dans un boitier étanche…pour le moment il n’est pas encore en service.

Hello
J ai ce capteur mais pas encore branché
Xavier

Bonjour xav6978,

ce produit semble très intéressant, prix, facilité de mise en œuvre (connexion directe à une entrée analogique et si alimenté en 3,3 V pas besoin de pont diviseur).

Merci de nous faire un retour sur ses performances.

Bonne journée

@Olivier921 et @Thierry15 : merci pour vos conseils, perso je préfère juste éviter d’utiliser un arduino ou raspberry (je pense déjà en utiliser un pour faire une station météo)

@xav6978 : vraiment pas mal niveau prix et simplicité d’utilisation. Je serais fana d’avoir un petit retour une fois testé :smiley:
Par contre je n’arrive pas à le trouver chez un revendeur autre que le lien donné (eBay).

Merci !

Pepito

Bonjour,

Ce produit a l’air idéal, mais j’ai une question: il mesure la pression de l’eau, mais il mesure
également indirectement la pression atmosphérique, que se passe t’il en cas de changement de la météo ?

Thierry

Bonjour,
c’est vrai que la pression mesurée (P=P0 + ro x g x z) est fonction de la pression atmosphérique P0 et de la hauteur de la colonne d’eau. P0 standard = 1013 hpa = 1013 mbar. Mais ce n’est effectivement pas une constante. Elle peux varier de 1040 à 970 mbar (valeur max standard dans un anticyclone ou une dépression). Soit 70 mbar (l’altitude joue également mais pour notre cuve ça ne jouera pas car elle est fixe).
Or 2m d’eau (notre cuve) correspond à 200 mbar. Soit on accepte une déviation de 70 mbar maxi donc une erreur max de 30 %… (dans le pire des cas), soit on supprime le P0 de l’équation en ajoutant un autre capteur (identique mais hors de l’eau) ou en intégrant le capteur de la station météo (et là pas d’erreur…).

Pepito.

Bonjour Thierry15,

effectivement si vous utilisez ce capteur pour une alarme niveau bas vous pouvez avoir un déclenchement dû à la météo alors que le niveau n’a pas bougé.

La solution proposée par Pepito du deuxième capteur est parfaite (vu son faible prix).
Si vous bidouillez en électronique un ampli op permettra de gérer la différence des 2 capteurs. Sinon une astuce de câblage permet de faire la même chose avec une seule entrée analogique mais elle impose une alimentation pour les capteurs indépendante de l’IPX.

Bonne soirée

Bonsoir @Pepito @grocrabe ,

30% d’erreur rend cette solution inutile, par contre l’utilisation de 2 capteurs semble être une excellente idée :+1:

J’ai déjà le montage « arduino+ultra-sons », mais s’il tombe en panne ou bien s’il n’est pas aussi fiable que prévu j’adopterai sans hésiter les doubles capteurs de pression avec ampli op.
Je note cette idée, je sais qu’elle me servira un jour :wink:

Bonsoir

Capteur intéressant. Mais en lisant la doc constructeur (http://www.keller-druck.com/picts/pdf/french/26y_f.pdf), il semble que la hauteur d’eau mini mesurable soit de 1m (100 mBar). Pour une cuve d’eau de pluie, du coup, ça risque d’être limitant (ma cuve a une hauteur d’au max de 1,7 m).

Bonjour al31,

il faut aussi compter avec la pression atmosphérique qui se rajoute (en moyenne 1000 mBar), d’où les échanges dans ce post sur comment annuler les variations dues à la météo.

Bonne journée

bonjour,
pour la lecture de la pression engendrée par une colonne d’eau dans une cuve ouverte à la pression atmosphérique, il faut absolument utiliser des sondes à pression différentielle. Elles ne sont pas forcément plus chères. On en trouve à tous les prix sur le Net.

Perso j’éviterais les sondes en pression absolue qui sont faites pour le milieu industriel, avec cuves ou tuyauteries étanches, sous pression artificielle.
A moins de posséder une box domotique qui ferait des calculs savants à partir d’un baromètre, ce type de capteur ne saurait donner satisfaction car aucune formule sur IPX800 ne saurait compenser correctement les écarts dans le cas d’une utilisation en milieu ouvert (variations de PATM).

En prenant les conseils de tous @grocrabe @fgtoul @al31 @Thierry15, je partirais plus sur une solution avec un capteur de pression différentielle (pour simplifier les calculs), non immergeable (pour faire baisser le prix), et sans PIC/arduino (pour ne pas complexifier le système).
J’ai vu deux ou trois bidouillages sur des forums anglo-saxons et l’idée me plait bien.

Le capteur serait un mpx5050 dp (anciennement motorola maintenant nxp) :

  • plage de mesure 50 kpa soit 0,5 bar (soit 5 m de plage de mesure dans l’eau);
  • alimentation en 5v (facilement réalisable avec alim 12v IPX + un 7805);
  • sortie 0 à 5v linéaire et proportionnelle à la pression;
  • signal amplifié en sortie;
  • signal compensé vis à vis de la température;
  • pression différentielle;
  • mesure de la pression de l’air uniquement (pas de liquide);
  • prix ~ 17€ (12 sur certains sites…).

Le capteur serait placé dans une boîte étanche, à l’exterieur de la cuve ou dans la cuve mais à l’air libre. Deux tuyaux transparents (comme ceux des aquariums) partiront de chaque prise du capteur. Le premier sera mis à l’air libre et l’autre ira dans le fond de l’eau. Pour se faire, il sera relié (de manière étanche) à une poche de perfusion remplie à moitié d’air et lestée (pour rester sur le fond). En fonction de la pression de la colonne d’eau, la perfusion se comprimera et transmettra la pression au capteur (sans recevoir une seul goutte d’eau !).
Après le reste c’est du standard, liaison IPX et formules maths…

J’attends vos commentaires/questions/critiques.

Merci et bon week-end,

Pepito.

bonjour Pepito,
l’idée est bonne mais je pense que la mise en oeuvre ne sera pas aisée. Le plus difficile sera certainement de faire le point zéro sur la poche de perfusion. En effet, il faudra gonfler la poche puis il faudra mettre le tout hors d’eau, avec la poche gonflée, lire la valeur analogique sur l’IPX800 (en valeur brute). La pression positive de la poche sera le point Zéro.
Le problème de cette méthode, c’est que la valeur lue sur l’IPX800 dépendra de la pression atmosphérique du moment, donc non fiable. A moins de connaître précisément la pression ATM du moment, Il vous faudrait alors une mesure précise de la pression de la poche, en utilisant un capteur en pression absolue que vous établiriez en point zéro dans vos formules.
Votre retour d’expérience sera intéressant, à faire dans un sujet à part entière (pourquoi pas un Tuto :wink: )
Il existe un exemple similaire sur internet. Mais il s’agit d’un forage et donc une plage de pression plus grande. Le tuto montre alors le montage d’une bouteille en plastique souple (produit vaisselle)
cdt

Bonjour Pepito,

quelques précautions :

la poche de perfusion doit être branchée en P1, la ref en P2.

en sortie mettre un pont diviseur, les entrées analogiques acceptent 3,2 V max.

Vue la conso de 7 mA le 7805 peut-être avantageusement remplacé par une zener et une résistance.

Bonne journée