Bitácora: Proyecto Alarma con Arduino: Sensores Y Ventilador

SENSORES

Definición: un sensor es un dispositivo eléctrico y/o mecánico que convierte magnitudes físicas (luz, magnetismo, presión, etc.) en valores medibles de dicha magnitud. Esto se realiza en tres fases:

- Un fenómeno físico a ser medido es captado por un sensor, y muestra en su salida una señal eléctrica dependiente del valor de la variable física.

- La señal eléctrica es modificada por un sistema de acondicionamiento de señal, cuya salida es un voltaje.

- El sensor dispone de una circuitería que transforma y/o amplifica la tensión de salida, la cuál pasa a un conversor A/D, conectado a un PC. El convertidor A/D transforma la señal de tensión continua en una señal

discreta.

SENSORES A UTILIZAR

Sensor de movimiento PIR.

Fig. 1. Detector de movimiento PIR.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Voltaje de Alimentación =5 VDC.

Rango de medición = hasta 6 m.

Salida = estado de un pin TTL.

Polaridad de activación de salida seleccionable.

Mínimo tiempo de calibración.

El sensor PIR cuenta solamente con tres terminales. Dos de ellos se utilizan para la alimentación y el restante es la salida de detección de movimiento. La conexión al microcontrolador requiere del uso de este sólo terminal. La figura muestra como se conectará el PIR para los ejemplos descritos en este documento.

TEORÍA DE OPERACIÓN

Los dispositivos piroeléctricos, como el PIR, poseen elementos fabricados de un material cristalino que genera una carga eléctrica cuando se expone a la radiación infrarroja. Los cambios en la cantidad de radiación producen cambios de voltaje los cuales son medidos por un amplificador. El PIR contiene unos filtros especiales llamados lentes de Fresnel que enfocan las señales infrarrojas sobre el elemento sensor.

Cuando las señales infrarrojas del ambiente donde se encuentra el sensor cambian rápidamente, el amplificador activa la salida para indicar movimiento. Esta salida permanece activa durante algunos segundos

permitiendo al microcontrolador saber si hubo movimiento.

CALIBRACIÓN

Al energizarse el sensor PIR requiere de un tiempo de

preparación para comenzar a operar de forma adecuada. Esto

se debe a que tiene que ocurrir la adaptación a las condiciones

propias de operación del ambiente donde fue instalado.

Durante este período el sensor “aprende” a reconocer el

estado de reposo o no movimiento del ambiente. La duración

de esta calibración puede estar entre 10 y 60 segundos y es

altamente recomendable la ausencia de personas en la

vecindad del sensor mientras se calibra.

SENSOR DE TEMPERATURA

LM35 Sensor de precisión

El LM35 es un sensor de temperatura integrado de precisión, cuya tensión de salida es linealmente proporcional a temperatura en ºC (grados centígrados). El LM35 por lo tanto tiene una ventaja sobre los sensores de temperatura lineal calibrada en grados Kelvin: que el usuario no está obligado a restar una gran tensión constante para obtener grados centígrados. El LM35 no requiere ninguna calibración externa o ajuste para proporcionar una precisión típica de ± 1.4 ºC a temperatura ambiente y ± 3.4 ºC a lo largo de su rango de temperatura (de -55 a 150 ºC). El dispositivo se ajusta y calibra durante el proceso de producción. La baja impedancia de salida, la salida lineal y la precisa calibración inherente, permiten la creación de circuitos de lectura o control especialmente sencillos. El LM35 puede funcionar con alimentación simple o alimentación doble (+ y -).

Requiere sólo 60 µA para alimentarse, y bajo factor de auto-calentamiento, menos de 0,1 ºC en aire estático. El LM35 está preparado para trabajar en una gama de temperaturas que abarca desde los- 55 ºC bajo cero a 150 ºC, mientras que el LM35C está preparado para trabajar entre -40 ºC y 110 ºC (con mayor precisión).