Trabajo Final - Sensores de Invernadero

SENSORES PARA INVERNADERO

4) Anemómetro de hilo caliente: Un anemómetro térmico normal mide la velocidad del fluido detectando los cambios en la transferencia de calor mediante un pequeño sensor calefactado eléctricamente( un hilo o una película delgada) expuesto al fluido bajo estudio, El sensor calefactado es mantenido a una temperatura constante usando u circuito de control electrónico. El efecto de enfriamiento resultante del paso del fluido a través del sensor se compensa aumentado el voltaje del sensor. la magnitud del aumento de voltaje necesario para mantener la temperatura constante está directamente relacionada con la transferencia del calor y, por tanto, con la velocidad del fluido. la anemometría por hico caliente( hot wire anemometry) es ideal para la medida de velocidades en fluidos puros( gases, y líquidos) de temperatura uniforme. Su alto rango dinámico permite la medición de fenómenos turbulentos con una alta precisión hasta frecuencias muy altas. La técnica de hilo caliente es una medición invasiva, aunque sólo implique el emplazamiento de una pequeña sonda en el fluido de interés. 5) Anemómetro sónico: Este tipo de anemómetros se basa en que la velocidad de propagación del sonido depende de la velocidad del viento. Lo que se mide en este caso es el tiempo que demora una señal de sonido en atravesar una distancia conocida( normalmente unos 20 cm). Este intervalo es tiempo está relacionado con la velocidad del viento en la dirección entre el emisor y el receptor. Mediante una medición similar, realizada en una dirección perpendicular a la anterior, se puede calcular la velocidad total del viento y su dirección. Este instrumento es considerablemente más caro que el anemómetro de copela, pero tiene una mayor precisión y no requiere mantenimiento mecánico( no hay piezas en movimiento). Sin embargo tiene problemas para medir el viento cuando se registra precipitación( lluvia o nieve).

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Principales opciones De la variedad de sensores de viento existentes en el mercado se consideraron principalmente los siguientes modelos, para la aplicación deseada.



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En tabla siguiente se muestran las caracter ísticas de las 2 principales opciones a considerar.



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En base a las características de los dispositivos anteriores se opto por seleccionar el WA15, ya que este elemento posee mejores prestaciones en comparación con el resto. El WA15 es un anemómetro mecánico al igual que el WA25 y el WM30, pero a diferencia de estos nos ofrece la flexibilidad de alimentar con voltajes desde 9.5 – 15.5V CD, sin sacrificar el resto de las características. Una clara desventaja en comparación con los sensores ultrasónicos como el WMT52, WS425 y el WS425F/Ga es el rango de medición que en el caso de los ultrasónicos los cuales presenta mayor rango que va desde los 0 m/s a los 85 m/s, y una mayor exactitud en la medición de la dirección del viento ( ± 2° ), otra notable diferencia que podría considerarse como desventaja son el tipo de salidas, que para el caso de los ultrasónicos son digitales y disponibles para los distintos protocolos conocidos; sin embargo para nuestra aplicación no son tan necesarias dichas características debido al nivel de tecnificación a implementar. En cuanto a la diferencia con el rango de medición, tampoco resulta relevante, ya que la aplicación no amerita un rango de medición mayor. Acondicionador de señal (Diseño) Debido que el WA 15 posee una salida analógica estándar de corriente, solo resta implementar un acondicionador de señal a un voltaje de 1V-5V. Para dicha labor se utiliza el siguiente circuito.

Básicamente el circuito consta de 3 etapas, la primera convierte la corriente a un voltaje que va de 0.4V a 2V, la segunda etapa acondiciona el voltaje de -1V a -5V, y la tercera etapa únicamente invierte el voltaje para tener una salida de 1V a 5V



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Lo anterior se describe en forma de ecuación a continuación. V O R1 R1 + R2

V O =

=

V 2 ( R´ 2 )

V 1 ( R2 )

R1 + R2

R1´ + R´ 2

R1 + R2

R1

Si

V O =

V 2 ( R´ 2 )

V 1 ( R2 )

R1´ + R´ 2

R1 + R2

V O =

V 2 ( R´ 2 )( R1 + R2 ) R1 ( R1´ + R´ 2 )

V 1 ( R2 )( R1 + R2 ) R1 ( R1 + R2 )

R1 = 10 R2 , ´

´

R1 = R1 = R2

V 2 R1 + R1 10

V 1 R1

(2 R1 )

V O =

V 2 2

V O =

+

10 R1 V 2

V 1

20

10

11V 2

2V 1

20

Ahora se usa un inversor para convertir el voltaje de .4V – 2V a 1V – 5V.

m=

V O1

V O 0

V i1

V i 0

m=

5V 1V 2V

.4V

m=

4V 1.6V

Ahora

V O = (2.5)V i + b 1V = 2.5(.4V ) + b 1V = 1V + b b = 0V

V O = 2.5V i + 0V Aquí se completaría la segunda etapa, la tercera etapa signo y tener una salida positiva.


únicamente

serviría para cambiar el


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Anexos



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