J’ai raté mon dernier capteur — alors je suis passé à l’optique. Voici ce qui s’est passé.

Au printemps dernier, j’ai eu un petit incident d’inondation dans mon sous-sol. Rien de catastrophique, mais assez pour ruiner une boîte de vieux disques vinyles que je voulais numériser depuis des années. The culprit? Un interrupteur à flotteur bon marché dans le réservoir de ma pompe de puisard qui s’était enfermé avec une sorte de boue grise — probablement un mélange de dépôts minéraux et de tout ce qui s’était retrouvé dans ce puits au fil des ans. Le flotteur était bloqué en position « down », La pompe ne s’est jamais mise en marche, et je me suis réveillé avec un tapis humide et cette odeur.

C’est à ce moment-là que j’ai commencé à prendre la détection du niveau d’eau au sérieux.

Le problème des interrupteurs à flotteur (et pourquoi nous continuons à les utiliser)

Look, Les interrupteurs à flotteur sont bon marché. Je parle de 3 à 5 dollars sur Amazon, Et ils sont très simples à câbler. Pour beaucoup de gens, C’est la fin de la conversation. Mais voici ce que personne ne vous dit avant qu’il ne soit trop tard: Ils s’enrayent. Les minéraux s’accumulent sur le mécanisme de charnière. Les algues poussent sur le corps flottant si vous les utilisez dans un aquarium hydroponique ou dans tout autre endroit contenant des nutriments. Petits débris — un morceau de feuille, un bout de ficelle — il se coince sous le flotteur et le maintient enfoncé. Et on ne le découvre que lorsque l’eau est déjà là où elle ne devrait pas être.

J’ai passé trois interrupteurs à flotteur en huit mois avant d’en avoir assez.

Capteurs à ultrasons: Mieux, Mais pas parfait

Mon choix suivant a été un module ultrasonore HC-SR04 — celui que tous les kits de démarrage Arduino incluent. Je l’ai monté au-dessus de mon réservoir, la pointa vers la surface de l’eau, et a écrit du code pour mesurer la distance. Ça marchait... la plupart du temps.

Le problème, ce sont les angles morts. Les capteurs ultrasoniques ont une distance de détection minimale (généralement autour de 2 cm), et si votre réservoir est peu profond, C’est un vrai problème. Ils ont aussi des difficultés avec la condensation sur la face du transducteur, et j’ai remarqué que les relevés devenaient incontrôlables lors des variations de température — la vitesse du son varie avec la température, Et mon installation non calibrée ne compensait pas cela.

Pour la détection de niveau sans contact sur un grand réservoir — par exemple, Un fût de collecte d’eau de pluie de 500 litres — ultrasonique, c’est vraiment génial. Mais pour une détection précise au niveau ponctuel dans un petit puisard ou un réservoir hydroponique? C’était comme utiliser un ruban à mesurer pour vérifier s’il existe une seule goutte d’eau. Excès, et pas assez précis pour ce dont j’avais besoin.

Passer à l’optique: La sonde W150-AH-PH

Après quelques plongées nocturnes sur le forum, J’ai atterri sur le capteur optique de niveau liquide W150-AH-PH d’une entreprise appelée Everlight. Cela m’a coûté environ 8 à 12 $ selon le vendeur — j’ai acheté le mien chez un distributeur sur AliExpress pour $9.50 Expédition. Ce n’est pas le capteur le moins cher qui existe, mais bien loin des 40 à 60 $ que j’avais vus sur certains sites de fournisseurs industriels.

Voici ce qui la rend différente: il n’y a pas de pièces mobiles. Aucun. L’extrémité commerciale est un cône prismatice transparent avec une LED infrarouge et un phototransistor scellés à l’intérieur. Quand la pointe est en l’air, la lumière infrarouge rebondit à l’intérieur sur la surface du prisme et frappe le récepteur. Quand l’eau touche la pointe, L’angle de réfraction change — la lumière s’échappe dans le liquide au lieu de se réfléchir — et le récepteur s’éteint. La sortie se retourne.

C’est essentiellement un commutateur à semi-conducteurs. Pas de flotteur à brouiller, Pas de charnière pour corroder, Aucune usure mécanique. Le tout est rempoté dans de l’époxy étanche. J’ai la mienne submergée en continu depuis cinq mois maintenant dans une fosse de puisard qui aurait coupé un interrupteur à flotteur en quelques semaines.

L’autre, j’ai envisagé: A vu le studio SEN020578

Avant de se lancer sur le W150, J’ai aussi regardé le capteur optique de niveau d’eau Seeed Studio Grove (SEN020578, environ 7 à 9 $). Il utilise le même principe de réfraction mais est livré avec le système de connecteurs à 4 broches de Grove, ce qui est pratique si vous êtes déjà dans l’écosystème du Grove. Le compromis: Le câble ne fait qu’environ 50 cm, et le boîtier est un peu plus encombrant que le format sonde fin du W150. Pour mon installation de fosses de carter serré, le format du W150 a remporté l’emportement. Mais pour un montage hydroponique de bureau ou une construction basée sur le Bosquet, le module Seeed est un choix tout à fait raisonnable.

Le câblage (C’est vraiment facile)

Le W150 possède trois broches: VCC, GND, et DEHORS. J’ai connecté VCC à 5V sur mon Arduino Nano, GND à la terre, et OUT vers le code PIN numérique 2 avec la traction interne activée. Le module tire la ligne TRÈS bas lorsque la sonde est submergée. Voilà. Aucun composant externe, Pas de résistances, Pas de potentiomètre d’étalonnage. Tout le câblage a pris environ quatre minutes.

Une chose que je vais mentionner: le module que j’ai reçu était la version numérique. Certains vendeurs proposent aussi une version analogique qui vous donne une plage de tension au lieu d’un haut/bas propre — utile si vous souhaitez détecter des variations graduelles de niveau plutôt qu’un état humide/sec binaire. Pour mon application de pompe de puisard, Le numérique était exactement ce dont j’avais besoin.

Le Code: Garde ça stupide simple (avec One Catch)

La lecture de base est simplement numérique.(SENSOR_PIN). Si c’est FAIBLE, Tu es mouillé. Si c’est ÉLEVÉ, Tu es sec. Un débutant pourrait écrire la logique de base dans son sommeil.

Mais — et c’est important — ne déclenchez pas votre pompe dès que vous obtenez une lecture BASSE. Ondulation des surfaces de l’eau. Éclaboussures de puisards. Si vous branchez votre pompe directement sur la sortie du capteur, Vous aurez un cycle on/off rapide qui grillera votre relais et probablement aussi votre moteur de pompe.

Voici l’astuce de débond que j’utilise: Exiger que le capteur affiche « mouillé » en continu pendant au moins deux secondes avant d’activer la pompe. Deux secondes d’immersion continue signifient que c’est un vrai changement de niveau, pas une éclaboussure. D’un autre côté, J’éteins la pompe dès qu’elle indique sec — pas de rebond du côté sec, parce que je ne veux pas que la pompe fonctionne à sec et surchauffe.

Installation: Ce que j’ai appris à mes dépens

Deux choses m’ont touché pendant l’installation que la fiche technique ne mentionne pas:

Interférence solaire. J’ai d’abord monté la sonde au bord supérieur de ma fosse de puisard, qui est partiellement exposé à une fenêtre du sous-sol. Les après-midis ensoleillés, l’IR du soleil suffisait parfois à tromper le récepteur en lui faisant croire que le prisme était sec, même immergé. La solution: J’ai fait descendre un morceau de tuyau PVC noir de 1 pouce dans la fosse et j’y ai monté le capteur. Plus de problèmes de lumière solaire. Coût total du PVC: à propos $1.50 De la quincaillerie.

Orientation de montage. La première fois que je l’ai installé, J’avais la sonde légèrement pointée vers le haut. Quand le niveau de l’eau a chuté, Une gouttelette s’accrocherait au dessous du prisme et maintenait la lecture « humide » du capteur quelques minutes de plus — ce qui signifiait que la pompe s’arrêtait tard. Ce n’est pas un gros problème dans ma candidature, Mais dans un réglage de précision, c’est important. Montez la sonde horizontalement ou avec la pointe pointée vers le bas. La gravité éliminera la gouttelette.

Assurance: Est-ce que cela vous fait vraiment économiser de l’argent ??

Voici quelque chose auquel je ne m’attendais pas: Après avoir installé mon système de capteurs et l’avoir documenté pour mon assurance habitation, J’ai eu une petite réduction sur ma prime. Allstate (mon prestataire) propose une réduction « dispositifs de protection » — ce n’est pas énorme, à propos 5% À la partie de ma prime liée à la couverture dégâts des eaux, ce qui représentait environ 30 à 40 $ par an. Pas un changement de vie, mais il a payé le capteur et l’Arduino dans la première année. Votre expérience variera selon le prestataire, Mais ça vaut la peine de demander.