INFORME N°5 SENSORES DE PRESION Y HUMEDAD
FABIO PACHECO ARIZA JUAN DAVID RODRÍGUEZ ACEVEDO
ASIGNATURA: MECATRONICA 2 DOCENTE: NELSON DA D AVID MUÑOZ
POLITÉCNICO COLOMBIANO JAIME J AIME ISAZA CADAVID CADAVID FACULTA FACULTAD DE D E INGENIERÍ INGE NIERÍAS AS INGENIERÍA DE INTRUMENTACIÓN Y CONTROL MEDELLÍN 2!5
OBJETIVOS Hacer un reconocimiento de los dispositivos que se van a implementar •
en la práctica. Implementar en el software Proteus la simulación de los sensores de
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presión y humedad con el dispositivo Arduino UNO. Hacer la implementación fsicamente para compro!ar el funcionamiento de los dispositivos de acuerdo a los resultados o!tenidos en Proteus.
INTRODUCCION
S"#$%& '" (&"$)*# es un dispositivo electrónico que entre"a un volta#e de acuerdo a la presión que se este aplicando en el momento. $a presión equivale a la división de la fuer%a normal que es e#ercida so!re un cuerpo o superficie so!re el valor de la superficie del cuerpo. &n el 'istema Internacional la presión se mide en una unidad derivada que se denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuer%a total de un newton actuando uniformemente en un metro cuadrado. &n el 'istema In"l*s la presión se mide en li!ra por pul"ada cuadrada (pound per square inch o psi) que es equivalente a una fuer%a total de una li!ra actuando en una pul"ada cuadrada. &+isten varias clases de presiones, Presión atmosf*rica, es la fuer%a e#ercida por el aire so!re la atmosfera. Presión manom*trica, es la presión que se mide cuando se toma como referencia la presión atmosf*rica. Presión A!soluta, es la presión medida desde el cero a!soluto- en otras pala!ras equivale a la suma de la presión atmosf*rica con la presión manom*trica. Presión relativa, es la diferencia de presión entre dos puntos cualesquiera.
S"#$%& '" H+,"'-' $a cantidad de vapor de a"ua contenida en el aire- en cualquier momento determinado- normalmente es menor que el necesario para saturar el aire. $a humedad relativa es el porcenta#e de la humedad de saturación- que se calcula normalmente en relación con la densidad de vapor de saturación./
'ensor de humedad 012 3H' series. 'on sensores de !a#o costo- muy efectivos a la hora de reali%ar aplicaciones que requieren medir la humedad relativa del aire. Presenta una respuesta lineal ante el cam!io de la humedad en el aire. 1icha salida es un volta#e análo"o que vara entre 45y 65- este volta#e no requiere de tratamiento al"uno- si se desea se puede reali%ar un filtro de promedios móviles para suavi%ar el cam!io en la o!servación del dato. Hay que tener en cuenta la sensi!ilidad del sensor para una correcta conversión análo"a di"ital en el microcontrolador Al"unas caractersticas del sensor, 7 'alida lineal. 7 5olta#e de alimentación 85. 7 3onsumo de corriente 4.9 mA. 7 5olta#e de salida (m5:;
8=3 (3H'?@'') o 8=3 a 8=3 (3H'? B''). 7 No posee hist*resis.
MATERIALES
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6 1ispositivo Arduino UNO 'ensor de presión 'ensor de humedad 3a!les para cone+iones Cuente de 8 voltios
DESARROLLO DE LA PR.CTICA PARA EL SENSOR DE PRESION &l sensor @PD8644 es un sensor de presión que incluye varios transductores pie%oresitivos- son !astante utili%ados de!ido a su alta linealidad y su fácil implementación en los diferentes sistemas mecatronicos- este sensor puede medir presión manom*trica- presión a!soluta o presión relativa . Las características del sensor son
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5olta#e de alimentación 8513
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3orriente 64 mA.
$a salida análo"a de este sensor tiene un comportamiento lineal- es decir- su salida en volta#e es proporcional a la presión aplicada al sensor- este sensor pocas veces es afectado por el ruido el*ctrico. Para visuali%ar el comportamiento del sensor- se procede a implementar un códi"o en Arduino- el cual va ser monitoreado en una comunicación serial.
CODIGO const int analo"InPin A6 attached to
:: Analo" input pin that the potentiometer is
const int analo"OutPin J :: Analo" output pin that the $&1 is attached to int sensor5alue 4
:: value read from the pot
int output5alue 4
:: value output to the PK@ (analo" out)
void setup() L :: initiali%e serial communications at J944 !ps, 'erial.!e"in(J944) M void loop() L :: read the analo" in value, sensor5alue analo"- 4- 664) :: chan"e the analo" out value, analo"Krite(analo"OutPin- output5alue) :: print the results to the serial monitor, 'erial.print(sensor entrada ) 'erial.print(sensor5alue) 'erial.print(t presion salida ) 'erial.println(output5alue) delay(6444)
M
$ue"o de implementar el al"oritmo- se procede a simular el códi"o en Proteus- para efectos de la simulación se coloca un potenciómetro el cual va a variar el volta#e entre 4 y 8 513
DESARROLLO DE LA PR.CTICA PARA EL SENSOR DE HUMEDAD &l sensor de humedad se conecta a una entrada análo"a del Arduino- que a su ve% despu*s de &scali%ar se muestra en una comunicación serial con el computador- dicho pro"rama se simula en Proteus para validar su correcta pro"ramación- se de!e tener presente que este sensor entre"a una salida de 4 a F-8 voltios lo cual se requiere implementar una referencia en el Arduino para poder lo"rar con e+actitud la conversión A:1- dicha referencia se in"resa por el pin A<&C y un volta#e de F-8 513.
CODIGO const int analo"InPin A4 const int analo"OutPin J int 'A$I1A int sensor5alue 4 int output5alue 4 void setup() L :: initiali%e serial communications at J944 !ps, 'erial.!e"in(J944) M void loop() L
analo"- 4- 644) analo"Krite(analo"OutPin- output5alue) 'erial.print(sensor entrada ) 'erial.print(sensor5alue) 'erial.print(t HU@&1A1 ) 'erial.println(output5alue) delay(6444) M
$ue"o de implementar el al"oritmo- se procede a simular el códi"o en Proteus- para efectos de la simulación se coloca un potenciómetro el cual va a variar el volta#e entre 4 y F-8 513
CONCLUSIONES •
'e pro"ramó el al"oritmo en el Arduino UNO con el fin de ver la presión y la humedad en la comunicación serial- la cual coincidan con la curva entre"ada por el fa!ricante.
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Parar reali%ar el al"oritmo se de!e tener un previo conocimiento de la curva caractersticas del sensor de humedad- para asi poder reali%ar la ecuación (&scali%acion)- que permita ver por $31 la humedad relativa.
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Parar reali%ar el al"oritmo se de!e tener un previo conocimiento de la curva caractersticas del sensor de presión- para as poder reali%ar la ecuación (&scali%acion)- que permita ver por $31 la humedad relativa.
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3on el tra!a#o se aprende a identificar cómo funcionan los sensores electrónicos los cuales son muy utili%ados en el da a da- la implementación de este tra!a#o ayuda a ampliar más los conocimientos en el área de mecatrónica.
