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Midiendo lo que se nos ocurra con sensores analógicos

 

El lector avispado ya habrá notado que midamos lo que midamos el sistema es exactamente el mismo, o mejor dicho, hay muy pocas posibilidades. Hasta ahora hemos tratado con sensores analógicos, los sensores analógicos (recordamos) modificaban uno de sus parámetros eléctricos proporcionalmente a la variable del entorno a medir. 

Recordamos las posibilidades: 

  • Sensores que modifican su resistencia eléctrica: LDR (en función de la luz), NTC (en función de la temperatura), etc.
  • Sensores que nos entregan una corriente en función de la variable: El sensor de corriente, el fotodiodo (en función de la luz), etc.
  • Sensores que cambian su voltaje en función de la variable: El termómetro(en función de la temperatura), el sensor de humedad, etc.

No hay más, son las tres que salen en la ley de ohm   Ω= V/A 

Recordamos también que la lectura que podemos hace con un microprocesador y un conversor analógico digital es un voltaje entre cero V y la tensión de referencia del conversor. Si nuestro sensor nos varía una resistencia añadimos otra para hacer un divisor de tensión, con lo que obrendremos la tensión en bornes de nuestro sensor. Si nuestro sensor nos varía una corriente pondremos una resistencia en paralelo y leeremos una tensión en los bornes de la resistencia. Si nuestro sensor nos proprociona una tensión la leeremos directamente.

También recordamos que si la tensión que leemos tiene voltajes positivos y negativos tenemos que añadirle un componente de tensión positiva, porque nuestro conversor ADE solo lee valores positivos. 

Por último, si la tensión entregada por nuestro sensor es demasiado grande tendremos que reducirla con un divisor de tensión hecho con dos resietencias. Si es demasiado pequeña deberíamos amplificarla o asumir que perdemos resolcuión, el objetivo es que la tensión leída esté lo más cerca posible de la tensión de referencia del conversor para que la resolución sea lo más alta posible. 

Todos estos mecanismos se llaman acondicionamiento de la señal, el objetivo es que la señal sea leíble, y que la resolución de la lectura sea la máxima. 

Usando estas sencillas técnicas podemos leer cualquier tipo de sensor en el que la salida sea analógica, pongo varios ejemplos:

 

  • Sensores de curvatura (que modifican su resietencia en función de la curvatura)
  • Sensores de presión de fluidos
  • Sesores de presión (para hacer básculas por ejemplo)
  • Sensores de gases
  • etc.

Sensor de hidrocarburos de Figaro

Como muestra un botón, mira en el siguiente enlace Sensores de gases del fabricante Figaro disponibles en RS , tenemos:
  • Sensores de gas butano/propano
  • Sensores de Co2
  • Sensores de monoxido de carbono
  • Sensores de hidrógeno
  • Sensores de Amoniaco
  • Sensores de calidad del aire
  • Sensores de vapores orgánicos/Alcoholicos

¿Quieres saber si alguien se ha tirado un pedo?, ¿si ha ingerido alcohol?, ¿si la calidad del aire es buena?, ¿si se ha roto el regulador de la bombona? 

Además de estos sensores hay otros en los que la salida es digital, como por ejemplo un pulsador, un sensor magnético, un sensor PIR. Todos estos se pueden utilizar con las mismas técnicas, aunque he de reconocer que es un desperdicio utilizar un conversor AD de 10 bits (1024 valores posibles) para leer solo dos, un uno o un cero. 

 

Para finalizar nos queda toda una gama de sensores que entregan sus valores en formato digital, es decir, a través de un bus de comunicación (UART, I2C, SPI) nos dan con unos y ceros el valor medido. 

Nuestro objetivo era hacer unos sensores sencillos, estamos utilizando la plataforma Xbee de Digi y esta plataforma ya está programada para monitorizar tensiones y enviarlas por la red. Ese es el primer objetivo que tenemos, resolverlo de forma sencilla y económica.

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