Trabajo Final - Sensores de Invernadero

SENSORES PARA INVERNADERO

RADIACIÓN RADIACIÓ N SOLAR 1. Conceptos Conceptos de Sensores Sensores de Radiación Radiación Solar

Piranómetro: Se usa para medir la radiación solar global en unidades de energía (W/m 2).

Un sensor de este tipo suele medir en un campo entre 0 y 1500 W/m 2, y en el rango espec espectra trall entre entre 300 300 y 2800 2800 nm. nm. Algun Algunos os están están basado basadoss en un detect detector or fotovo fotovoltá ltáico ico cubierto por una protección de aluminio anodizada. El sensor puede ser una termopila, de manera que la radiación es absorbida y convertida en calor. Ese flujo de calor es inducido por una diferencia de temperatura a lo largo de la termopila. Las termopilas producen un voltaje de salida cuando la temperatura de sus uniones activas es superior a la de los contactos de referencia, siendo su configuración la de termop termopare aress conec conectad tados os en serie. serie. Las termop termopila ilass utiliz utilizad adas as para para detec detecció ciónn de flujo flujo radiante tienen sus contactos de referencia en contacto térmico con bloques metálicos termostatizados de gran inercia térmica, mientras que las uniones sensibles se instalan muy aisladas de la zona de referencia y bien expuestas a la radiación. Cuando se conoce la temperatura de referencia se puede determinar el flujo radiante mediante la diferencia térmica entre las uniones activa y fría. La radiación solar calienta la zona oscura, a la que están conectadas las uniones sensibles, y la termopila produce un voltaje en función de esta temperatura, que es a su vez, función de la radiación incidente. El piranómetro es el sensor adecuado para medir energía incidente para la evaluación energética de un sistema, por ejemplo en invernaderos o en paneles solares. Luxómetro: El luxómetro mide luz visible por el ojo humano, por lo que no es adecuado para invernaderos, pero a veces se utiliza como piranómetro usando tablas de conversión. Sensor quantum. Mide la radiación PAR (radiación fotosintéticamente activa: 400-700 nm).Ésta se puede medir como unidades de energía (W/m2) o como densidad del flujo de fotones fotosintéticos,cuyas unidades son quanta (fotones) por unidad de tiempo y de superfici superficie. e. La unidad más habitual habitual es el micromol micromol de quanta quanta por seg. El sensor quantum quantum o de radiación PAR no es habitual en invernaderos comerciales, pero sí en invernaderos de investigación, ya que mide específicamente la radiación aprovechada para la fotosíntesis de las plantas.

Amplificadores Operacionales

Maestr ía En Ingenier ía Electrónica

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1.1 Introducción Introducción ( Antecedentes )

En el control climático en un invernadero se puede regular diferentes procesos con base a la radiación solar. Tanto los pre-cálculos como el control directo, se realizan con la ayuda de las mediciones con sensores de radiación solar, como es el caso del piranómetro, evitando perdidas de calor, y conociendo las temperaturas interior y exterior del sistema, como de la misma planta a controlar, La mayoría de las plantas que se siembran en invernaderos son especies cálidas, en general, en donde se deben adaptar a temperaturas entre 17 y 27 ºC. Considerando el calentamiento por la radiación solar se debe definir un rango en la temperatura externa entre 12 y 22 ºC para no afectar a la producción, asi indirectamente esta influye en la temper temperatu atura ra y en la hume humedad dad del inverna invernader deroo por tal motivo motivo es import important antee su medició mediciónn y control en un invernadero. En el desa desarr rrol ollo lo de este este proy proyecto ecto se pret preten ende de medir medir la radi radiac ació iónn sola solarr en un invernadero, el cual se controlará mediante un sensor de radiación solar en nuestro caso con un piranómetro comercial, el cual se adapta más para las cuestiones del invernaderos, que los otros sensores de radiación solar, cuyo dispositivo será el LP PYRA 02AC de la marca DELTA OHM, el cual nos brindará una salida de corriente de 4 a 20mA, la cual se podrá acondicionar a otras señales estándares manejadas en la industria de forma simple utilizando acondicionadores con amplificadores operacionales u otros dispositivos como el circuito XTR105 de Texas Instruments, como es de 1v a 5v por citar citar un ejemplo. ejemplo.



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1.2 Marco teórico Sensor Sensor LP PYRA 02AC:

Es un tipo de piranómetro termoeléctrico que mide la irradiancia sobre una superficie plana (watios / m2). La radiación medida es el resultado de la suma de la radiación solar directa y difusa, Es fabricado por la marca DELTA OHM y es considerado un piranómetro de primera clase por que es producido según la norma ISO9060. Este sensor se caracteriza por tener una alta precisión, sensibilidad plana y no ser muy sensibles a pequeñas irregularidades en el nivel de radiación debido a la inercia térmica.

Su funcionamiento se basa en un sensor a termopila. La superficie sensible de la termopila está pintada con un barniz negro opaco, que permite al instrumento no ser selectivo a todas las diferentes longitudes de onda. El campo espectral del piranómetro se determina mediante la transmisión de los dos cúpulas de cristal tipo K5. La superficie negra de la termopila absorbe la energía radiante, creando de esta manera una diferencia de temperatura entre el centro de la termopila (junta caliente) y el cuerpo del piranómetro (junta fría). La diferencia de temperatura entre la junta caliente y la junta fría, se convierte en una Diferencia de Potencial, gracias al efecto Seebeck. El sensor LP PYRA 02AC está equipado con dos cúpulas cúpulas concéntric concéntricas as que tienen un diámetro diámetro de 50 mm y 30 mm, respectivamente. Las cúpulas protegen la termopila del polvo, a su vez garantiza un correcto aislamiento térmico de la termopila, evitando el enfriamiento por viento. Para evitar que en condiciones climáticas particulares, se pueda formar condensación al interior de las cúpu cúpula la,, se introd introduc ucen en cuatro cuatro pasti pastillllas as de silic silicag agel el que que abso absorb rben en la humed humedad ad en el interior del piranómetro.



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Las características generales del sensor LP PYRA 02AC son:                

Sensibilidad típica: 5% Impedancia: Impedancia: 33 Ω - 45 Ω Campo de medida: 0-2000 W/m 2 Corriente de salida: 4 - 20 mA Campo de vista: 2π sr Campo espectral: 305 nm - 2800 nm W/m 2 (50%) Transmisión Transmisión de la cupula: 335 nm - 2200 2200 nm (95%) Temperatura de trabajo: -40 °C - 80 °C Peso: 0.90 Kg Tiempo de respuesta: <28 sec (95%) Estabilid Estabilidad ad a largo plazo: plazo: <±1.5 <±1.5 % Respuesta Cosenoidad: < |±18| W/m2 Selectividad espectral: < |±5| % Respuesta a temperatura: <4 % Fuente de alimentación: 10v - 30v El precio del piranómetro es de 150,00 € .



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1.3 Conexión Del Dispositivo:

El sensor LP PYRA 02AC necesita para su activación un voltaje de alimentación de 8v a 30v de corriente continua, existe otra versión del mismo sensor que no necesita alimentación pero sus características son menores (LP PYRA 02), ambos dispositivos tienen 4 cables de conexión (negro, azul, rojo y blanco), en el sensor LP PYRA 02AC se conectará ademas de la fuente de alimentación un multímetro que medirá la corriente de 4 a 20mA, que determinará la radiación solar que incida en el sensor, en donde la señal de lectura deberá tener una resistencia de carga menor igual a 500 Ω. Dicha conexión se muestra en las siguientes figuras.

La sensibil sensibilidad idad del del piranómetro piranómetro estará estará estable establecida cida de 4 a 20mA 20mA a 0 a 2000 w/m w/m 2, la cual será lineal, cuando halla 20mA habrá 2000w/m 2, mientras mientras si hay hay 4mA habrá 0 w/m w/m2, Para obtenerla de forma fácil se utiliza la siguiente fórmula Ee




125 * ( IoutMultimetro



4mA)


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1.4 Acondicionamiento Acondicionamiento a señal señal Industrial Industrial Como ya se ha estudiado el piranómetro de la marca DELTA OHM maneja una salida de 4 a 20 mA, la cual se pueda acondicionar para otros dispositivos tanto para su medición y control, para automatizar su proceso, en donde se eligió adaptarla a una señal de instrumentación estandar como lo es de 1voltio a 5 voltios, en donde se desarrollo el siguiente circuito, con amplificadores operacionales, siendo un convertidor de corriente a voltaje en general.



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pH 1. Concep Conceptos tos Sobre Sobre PH

El pH: ó potencial de hidrogeniones, es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución o sustancia, está determina e indica la concentración de iones de hidronio [H3O+] [H3O+] en la sustancia. sustancia. Este término término fue creado por el químico químico danés Sørensen Sørensen,, quien lo definió como el logaritmo negativo en base 10 de la actividad de los iones de hidrógeno. Esto es expresado como: pH

 

log10  a H  

Desde entonces, el término "pH" se ha utilizado universalmente por lo práctico que resulta, evitando el manejo de cifras largas y complejas. La escala de pH típicamente va de 0 a 14 en disolución acuosa, siendo ácidas las disoluciones con pH menores a 7, y alcalinas las que tienen pH mayores a 7. Cuando el pH es igual a 7 indica la neutralidad de la disolución, y de forma general se puede especificar como:

El pH-metro: Es un sensor utilizado en el método electroquímico para medir el pH de una sustancia, el cual mide la diferencia de potencial entre dos electrodos: un electrodo de referencia (generalmente de plata/cloruro de plata) y un electrodo de vidrio que es sensible al ion de hidrógeno. La varita de soporte del electrodo es de vidrio común y no es conductor, mientras que el bulbo sensible, que es el extremo sensible del electrodo, esta formado por un vidrio polarizable (vidrio sensible de pH). Se llena el bulbo con la solución de ácido clorhídrico 0.1M saturado con cloruro de plata. El voltaje en el interior del bulbo es constante, porque se mantiene su pH constante (pH 7) de manera que la diferencia de potencial solo depende del pH del medio externo. El alambre que se sumerge al interior permite conducir este potencial hasta un amplificador y traducirá la medición para el humano.



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1.1 Introducción Introducción ( Antecedentes )

Es bien conocido que la elección de un cultivo depende del pH de suelo; de ahí que con frecuencia se dice que “los arbusto son típicos de suelos ácidos” o que “la alfalfa y el olivo son cultivos que prefieren suelos alcalinos”. Además el pH del suelo (sustrato) que rodea las raíces de un cultivo también juegan un papel fundamental a la hora de valorar la cosecha que de él se espera; tanto es así que si el suelo es inadecuado la cosecha disminuye hasta tal punto que no sea interesante mantener el cultivo. Por último se sabe que existen agua cuyo contenido en carbonato o bicarbonato puede ser muy elevado, llamadas aguas alcalinas; su empleo bajo determinadas formas de riego, puede acarrear problemas importantes si previamente no han sido correctame correctamente nte aciduladas aciduladas.. De lo anterior anterior se desprende desprende la importancia importancia que tiene conocer conocer el pH en el proceso de un invernadero, ya que cada nutriente tiene un pH óptimo de absorción, En las plantas plantas normalm normalmente ente se da un pH entre 6 y 7.

. En el desa desarr rrol ollo lo de este este proy proyec ecto to se pret preten ende de la impl implem emen enta taci ción ón de un sens sensor or y transmisor de pH para un invernadero, el cual se medirá con un electrodo de pH (HI1001) de la marca HANNA INSTRUMENTS, el cual se conectará a un transmisor (HI 98143-20) de la misma marca, teniendo un buen acoplamiento entre dispositivos, como un correcto funcionamiento y control de pH. Asi el transmisor HI 98143-20 nos brindará una salida de corriente de 4 a 20mA, la cual se podrá acondicionar a otras señales estándares manejadas en la industria, utilizando acondi acondici ciona onadore dores, s, como como ampli amplific ficado adores res operac operacion ionale aless o como como el circu circuito ito XTR105 XTR105 de Texas Texas Instruments, lográndose conectar a controladores, registradores, o cualquier equipo que acepte esta señal.



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1.2 Marco teórico Transmisor Transmisor de pH HI98143-20 HI98143-20::

HI 98143 es un transmisor de pH y conductividad diseñado para recibir directamente las señales del electrodo de pH y de las sondas de conductividad al mismo tiempo. La conexión directa de las sondas al medidor asegura una buena conexión sin pérdidas de señal. Este transmisor se utiliza en aplicaciones industriales a larga distancia. Hay 3 modelos que transmiten una señal de 0-1V, 0-4V ó 4 a 20 mA, en nuestro caso se utiliza está ultima. Las señales de salida son prop propor orci cion onal ales es a las las seña señale less de entra entrada da,, pero pero inde indepe pend ndie ient ntee de los los camb cambio ioss de carg cargaa o capacitancia de los cables.

La compensación de temperatura para las mediciones de conductividad se realiza por medio del circuito ATC del transmisor que hace automática la medición, el transmisor podrá ser conectado a otros dispositivos como controladores de pH y conductividad, registradores, ordenadores o cualq cualquie uierr equipo equipo que acepte acepte señales señales de entrad entradaa de 0-1V, 0-1V, 0-4V 0-4V ó 4 a 20 mA. Asi el medid medidor or puede ser calibrado a uno uno o dos puntos. El HI 98143 es una una herramienta ideal para aplicaciones aplicaciones en hidr hidrop opon onía ía e inve invern rnad ader eros os que que requ requie iera rann cont contro roll conj conjun unto to de los los valo valore ress de pH y conductividad. El transmisor necesita para su activación un voltaje de alimentación de 12v a 24v de corrie corriente nte continu continua, a, y esta esta equipa equipado do con cuatro cuatro potenc potencióm iómetr etros os de calib calibrac ración ión,, 2 de ellos ellos para el pH y los otros 2 para la conductividad eléctrica, ademas tiene un conector BNC, donde se conectará el electrodo de pH (HI1001), asi cuenta con terminales de conductividad eléctrica y de la sonda de referencia. Su funcionamiento es la de sumergir el electrodo de pH, por lo menos 4cm como también sumergir sumergir la sonda de referenci referencia, a, para que el dispositi dispositivo vo realice realice la comparac comparación, ión, y obtenga la medic medición ión de pH, en donde donde los contacto contactoss darán una salida salida de corrie corriente nte de 4mA a 20mA, 20mA, que variará proporcionalmente a los valores de pH o de conductividad eléctrica. Para mediciones de flujo continuo, a las sondas se les puede instalar un conector en T, para tubos de ½ pulgada, aseguran asegurando do con cinta cinta de Teflon, entre la sonda y el tubo para garantizar garantizar una fuerte unión para le medición. medición. Al utilizar el transmiso transmisorr para evitar daños al electrodo, electrodo, se desconec desconectará tará el electrodo electrodo de pH antes de apagar el medidor.



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Especific Especificacion aciones es del transmisor transmisor HI 98143-20 : 

Rango:

pH 0 a 14 pH, CE 0 a 10 ms/cm



Prec Precis isió iónn (a 20ºC 20ºC ):



Impedanc Impedancia ia de entrada: entrada: 10 (12) (12) Ohmio Ohmioss



Desv Desvia iaci ción ón EMC EMC Típi Típica ca::



Calibraci Calibración: ón: Manualme Manualmente nte mediante mediante potencióme potenciómetros tros de deriva deriva y pendiente pendiente para pH y conductividad 4/10 y 7 pH y 0 y 5 ms/cm



Compensac Compensación ión Temperatu Temperatura ra (CE): 0 a 60ºC ( 41 a 132ºF 132ºF ) con ß de 2%/ºC



Salid Salidas as (aisla (aislada) da)::



Sondas Sondas::



Grado de de protección protección:: IP 54



Alimentación: 12 a 24 VCC



Condicion Condiciones es de trabajo: trabajo: 0 a 50ºC ( 32 a 122ºF ); 95% HR sin condensac condensación ión



Dimensiones: 160 x 105 x 31 mm ,



Peso: Peso: 280 gr



Precio: 4000 pesos

pH ± 0.5% 0.5% f.e, f.e, CE ± 2% f.e. f.e.

pH ±2% ±2% FE , CE ±2% ±2% FE. FE.

0-1 V (HI 9814398143-01) 01);; 0-4 V (HI 98143-04); 4-20mA (HI 98143-20 / HI 98143-22)

Sonda Sonda de refere referenci nciaa (Opcio (Opciona nal) l) , 2 electr electrodos odos uno uno de pH y conduc conductiv tivid idad. ad.



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Electrodo Electrodo de pH HI1001: HI1001:

En vari varias as apli aplica caci cion ones es de la indu indust stri riaa y la inve invest stig igac ació iónn es nece necesa sari rioo cont contro rola larr de form formaa perm perman anen ente te el valo valorr de pH , medi median ante te elec electro trodo doss de esta esta vari variab able le.. Los Los elec electro trodos dos de pH convierten el valor de pH actual en una tensión proporcional. Los modelos de electrodos de pH de instalación fija en los procesos industriales miden de forma continua el valor pH y se usan por lo tanto para la regulación de procesos. Los electrodos electrodos de pH de la marca Hanna son muy utilizados utilizados para aplicaci aplicaciones ones a alta presión, un modelo interesante es el HI 1001, el cual se adapta fácilmente al transmisor HI98143, este electrodo esta equipado con una caperuza protectiva de plástico PEI que proporciona a estos electrodos una mayor resistencia contra la resistencia mecánica.El sensor está protegido por dos aletas de plástico separadas que permiten una fácil limpieza, y en donde los límites de trabajo del mismo van de -5ºC a +80ºC para la temperatura y hasta 6 bars para la presión. Es posible el montaje en tubería gracias gracias a las roscas roscas externas externas con los que cuenta cuenta el electrodos electrodos,, teniendo teniendo una de 1/2 , mientras que al otro extremo de la sonda tiene una rosca de 3/4 que permite el control en un tubo para una posible instalación en inmersión, estos electrodos tienen un cable de longitud de 3 metros para mayor manipulación Debido a que los electrodos de pH se pueden usar en diferentes aplicaciones, se necesitan electrodos de pH con diferentes características. Los criterios más importantes de los electrodos de pH son el contenido de sólidos del medio, la presión del sistema, así como el grado de suciedad del medio. Los electrodos de pH del tipo HI1001 están cableados de forma fija y están disponibles en ambos ambientes de trabajo.



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1.3 Conexión Del Dispositivo:

El transmisor transmisor de pH HI98143-20 HI98143-20 necesita necesita para su activación activación un voltaje de alimentación alimentación de 12v a 24v de corriente continua, el cual se alimentara por medio de un adaptador de corriente (eliminador), como se muestra en la figura ya alimentado se procede a conectar el electrodo de pH (HI1001), en el conector BNC donde dice "electrode" del transmisor, a la vez se conectará la sonda de referencia en la entrada del transmisor REF PM. Ya conectado lo anterior se sumergirá el electrodo y la sonda de referencia, y a su vez se conectará un multímetro en serie con las terminales de salida del transmisor, donde dice OUT PH, el cual indicara la corriente proporcional al pH medido, una vez que ya halla realizado la comparación comparación entre la sonda de referencia referencia y el electrodo electrodo de pH, dependiend dependiendoo de la corriente corriente dará un nivel nivel de pH proporcional proporcional y este se podrá calcular calcular con con la siguiente siguiente fórmula: fórmula:

N PH PH



(Iomultim ltimeetro tro *0.875)  3.5

Donde Donde 20mA 20mA sera igual igual a 14 14 (alcali (alcalino), no), mien mientras tras que que 4mA sera sera igual igual a 0 (acide (acidez) z) y 12 mA será será neutro neutro,, por medio medio de estos valores valores se pod podrá rá adaptar adaptar a señales señales estándar estándares es para acondi acondicio cionarl narloo a otros dispositivos dispositivos,, como controlador controladores es registradores registradores y más, como es de 1v a 5v por citar un ejemplo.

Asi para conectar el transmisor con un receptor de forma alámbrica, se puede realizar por medio de la salida OUT PH del transmisor, Conectar Conectar las 2 terminales terminales de salida de pH al receptor receptor de pH con un cable de 2 hilos, como a la vez se puede cablear las terminales de salida de la conductividad eléctrica al receptor de CE con un segundo cable de 2 hilos



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1.4 Acondicionamiento Acondicionamiento a señal señal Industrial Industrial Como ya se ha estudiado el Transistor de pH HI98143-20 de la marca HANNA INSTRUMENTS mane maneja ja una una sali salida da de 4 a 20 mA mA,, depe depend ndie iend ndoo el nive nivell medi medido do de pH, pH, este este se pued puedee acondicionar para otros dispositivos tanto para su medición y control, para automatizar su proceso, en donde se eligió adaptarla a una señal de instrumentación estándar como lo es de 1 voltio a 5 voltios, asi que se desarrollo un circuito basado con amplificadores como es el TL081, dicho circuito convertirá la corriente a voltaje y enseguida se muestra su simulación:



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SENSOR DE HUMEDAD RELATIVA

1.

Introducción

El control climático en invernaderos es posible gracias al uso de sensores capaces de medir diferentes variables climáticas: temperatura, humedad, radiación solar, velocidad y dirección del viento, concentración de CO2, precipitaciones, etc. Un sensor es un dispositivo que produce una señal utilizable en función del valor de una magnitud física, propiedad o condición específica que se desea consiste en un elemento sensitivo, una fuente de tensión auxiliar y un instrumento de medida. La humedad es la masa de agua en unidad de volumen, o en unidad de masa de aire. La humedad relativa es la cantidad de agua contenida en el aire, en relación con la máxima que sería capaz de contener a la misma temperatura.Existe una relación inversa de la temperatura con la humedad por lo que a elevadas temperaturas, aumenta la capacidad de contener vapor de agua y por tanto disminuye la HR. Con temperaturas bajas, el contenido en HR aumenta. Cada especie tiene una humedad ambiental idónea para vegetar en perfectas condiciones: al tomate, al pimiento y berenjena les gusta una HR sobre el 50-60%; al melón, entre el 60-70%; al calabacín, entre el 65-80% y al pepino entre el 70-90%. La HR del aire es un factor climático que puede modificar el rendimiento final de los cultivos. Cuando la HR es excesiva las plantas redu reduce cenn la trans transpi pira raci ción ón y dism dismin inuy uyen en su crec crecim imie ient nto, o, se prod produc ucen en abor abortos tos flor floral ales es por por apelma apelmazam zamien iento to del polen polen y un mayor mayor desarr desarroll olloo de enferm enfermeda edades des criptog criptogám ámica icas. s. Por el contrario, si es muy baja, las plantas transpiran en exceso, pudiendo deshidratarse, además de los comunes problemas de mal cuaje. Para que la HR se encuentre lo más cerca posible del óptimo el agricultor debe ayudarse del higróm higrómetr etro. o. El exceso exceso puede puede reduci reducirse rse media mediante nte ventil ventilado ado,, aumen aumento to de la temper temperatu atura ra y evitando el exceso de humedad en el suelo. La falta puede corregirse con riegos, llenando canalillas o balsetas de agua, pulverizando agua en el ambiente, ventilado y sombreado. La ventilación cenital en invernaderos con anchura superior a 40 m es muy recomendable, tanto para el control de la temperatura como de la HR.



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2.

Tipos de sensor de humedad Higrómetro de cabello.

Son higró higrómet metros ros conven convencio cional nales es que se basan basan en la propie propiedad dad de algun algunos os materi materiale aless de presentar diferente elasticidad con la humedad. Este material se une a un muelle en tensión que modifica la posición del cursor de un potenciómetro. Midiendo la resistencia entre el cursor y un extr extrem emoo del del pote potenc nció ióme metr troo se cono conoce cerá rá la HR del del ambi ambien ente te.. Sin Sin emba embarg rgo, o, su uso uso en invernaderos no es adecuado por sus limitaciones en el rango de medida. Psicrómetro.

Se basa en la medida de las temperaturas de un termómetro seco y un termómetro húmedo. El primero determina la temperatura del ambiente y el segundo marca una temperatura diferente a la anterior, ya que va en función de la cantidad de agua evaporada y, por tanto, de la presión relativa del vapor de agua en la atmósfera. Unas tablas de conversión de diferencia de temperaturas en la presión relativa del vapor de agua, en forma de tanto por ciento de humedad, permiten llevar a cabo la medida de la HR del ambiente. La desventaja es que hay que mantener permanentemente húmeda la mecha del segundo termómetro. Sensores capacitivos.

Formados por dos electrodos entre los que se encuentra un polímero higroscópico sintético (dieléctrico). Este material puede absorber el agua en el aire, de manera que la capacidad del sensor varía linealmente con la HR. Al aumentar la humedad del aire también lo hace la capacidad del sensor capacitivo. Su principal inconveniente es que a humedades altas (100% HR) el dieléctrico se satura y tarda en volver a medir correctamente si no se encuentra bien ventilado. Actualmente son los más recomendados por sus grandes ventajas, fundamentalmente porque se pueden conectar fácilmente a equipos de control automático. Higrómetro óptico de punto de rocío o sensor de espejo enfriado.

Considerado el método más preciso de medición del punto de rocío. Contiene un pequeño espejo metálico cuya superficie es enfriada hasta que el agua de la muestra de gas condense. El espejo es iluminado por una fuente de luz y su reflexión es detectada por un foto-transistor. Cuando la condensación se produce, la luz reflejada sufre una dispersión, disminuyendo la inte intens nsid idad ad capta captada da por por el dete detect ctor or.. Un sist sistem emaa de cont contro roll se enca encarg rgaa de mant manten ener er la temperatura del espejo para mantener una delgada capa de condensación; un termo-resistencia embebido en el espejo mide su temperatura y la temperatura del punto de rocío. La precisión en la medida es muy alta, pero su desventaja es su elevado coste y la necesidad de precisión en la medición.



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3.

Selección de sensor de humedad

Siguiendo las recomendaciones para el área de invernaderos se decido que el tipo de sensor que que se debe deberá rá cont contem empl plar ar será será uno uno de tipo tipo capa capaci citi tivo vo por por lo que que tene tenemo moss dos dos vari varias as posibilidades de selección en el mercado.

Ilustración 1. Sensores para humedad relativa mas usados Uno de los sensores más utilizados son: el sensor HS-1101 fabricado por HD HUMIREL y el sensor sensor DHT11 DHT11 fabric fabricado ado por D-Rob D-Roboti otics cs,, el inconv inconven enien iente te que presen presentan tan es que cuan cuando do la humedad relativa es alta se satura y deja de ser lineal estos dispositivos son muy utilizados en prototi prototipos pos pequeñ pequeños os espec especial ialme mente nte cuand cuandoo se usan usan micromicro-con control trolado adores res,, el senso sensorr QFA31 QFA31 fabricado por siemens está diseñado para exteriores cuanta con protección IP65. Algunas de las características más esenciales para dispositivos que parecen tentativos son: 





El sens sensor or HS-1 HS-110 1000 o HS11 HS1101 01 esta esta basa basado do en una una únic únicaa célu célula la capa capaci cititiva va,, estos estos sensores de humedad relativa están diseñados para alto volumen, costó aplicaciones sensibles como la automatización de oficina, control de aire de la cabina del automóvil, electrodomésticos, y sistemas de control de procesos industriales. También son útiles en todas las aplicaciones donde se necesita compensación de humedad. El sensor FS-1 Humedad detecta humedad relativa en el interior de máquinas de corte y es altamente altamente sensible, sensible, el sensor FS-1 FS-1 transmite transmite la lectura lectura a la unidad unidad de control control de la máquina herramienta como una señal eléctrica (4 - 20 mA). El sensor de la serie QFA31 fabricado por siemens es para el uso en plantas de ventilación y aire acondicionado donde la alta exactitud y los tiempos de reacción son cortos para medir humedad relativa se requieren. La gama que mide cubre la gama de humedad entera de 0-100\ 0-100\ %. %. Con el accesorio AQF3100 el QFA31 es capaz de se usado al aire libre. Tiene un rango de operación en temperatura de los -40ºC a los 79ºC la señal de salida es de 4-20mA o 0-10V.



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Las mejores características para la lectura de la humedad relativa es mediante el sensor de la serie serie QFA31 QFA31 espec específi íficam camen ente te el QFA316 QFA31600 con el accesor accesorio io AQF3100 AQF3100 porque porque cubre cubre todo el rango de humedad humedad relativa, relativa, tiene tiene un amplio rango de temperatura temperatura la salida del sensor sensor se da en un lazo de de voltaje de 0-10V 0-10V dado por el accesorio, accesorio, es especial especial para exteriores exteriores lo cual juega juega un papel muy importante porque será usado para controlar unas de las variables de el clima arti artififici cial al en el inve invern rnad ader ero. o. Y adem además ás de tomar tomar la lect lectur uraa de la hume humeda dadd rela relatitiva va como como característica adicional este sensor también toma la lectura de la temperatura.

Ilustración 2. Sensor QFA3160 con el kit de montaje exterior AQF3100

En seguida se muestra una tabla que muestra las características de salida se el sensor:

Ilustración 3. Tablas de salida según el modelo del sensor



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Montaje en el exterior* 





Preferiblemente en el Norte o el lado noroeste del edificio, si es posible en el medio de la pared, por lo menos 2,5 por encima del suelo. No por encima o por debajo de las ventanas, por encima de las puertas y pozos de ventilación. El Montaje exterior exterior del sensor QFA3160 QFA3160 con el AQF3100 AQF3100 debe ser en posición posición vertical vertical (el escudo de radiación en la parte superior). Las dimensiones del sensor se muestran a continuación:

Ilustración 4 Dimensiones del sensor QFA3160 con el AQF3100



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4.

Acondicionador Acondicionador se señal

Como la señal de salida del sensor es de 0-10V, para implementarlo en un el controlador PID que que real realiz izam amos os es nece necesa sari rioo que que la seña señall que que prop propor orci cion onaa el sens sensor or sea sea dela delass mism mismas as características que las del set-point es por eso que se debe de acondicionar de tal manera que valla de 1 a 5 volts. Siendo este el único requisito entonces se procedió a realizar el siguiente circuito convertidor de corriente a voltaje.

Ilustración 5. Acondicionador de voltaje de 0-10V a 1-5V



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MONOXIDO DE CARBONO Justificación Justificación de Sensor electroquímico electroquímico de monóxido de carbono (CO) IP55 para su implementación en el invernadero

Este Este sensor sensor de monóxi monóxido do de carbon carbonoo IP55 IP55 está está diseña diseñado do para medir medir en entorn entornos os donde la contaminación como polvo, suciedad etc. es muy abundante, además de ser muy resistente a ambientes donde abunda demasiada humedad y cambios de temperatura. Este sensor tiene exclusivas capacidades de medición de referencia. Otra característica de este sensor es que cuenta con una sonda con microprocesador para la detección de GASES TÓXICOS, por ejemplo monóxido de carbono, con auto diagnosis. Se utiliza cuando se supera la máxima concentración admisible de CO, 300 ppm, o cuando en el ambiente se registra durante un periodo bastante largo una concentración perjudicial, aunque sea baja (30 ppm durante 2 horas). Otra de las características de este transmisor que es demasiado importante para nosotros es que cuenta con una salida que es la mejor opción para nuestra aplicación en un invernadero es que entrega una salida de 4-20 mA. Con esto podemos hacer nuestro acondicionamiento con los amplif amplific icado adores res operac operacion ionale aless para para nuest nuestra ra entrad entradaa VP en nuest nuestro ro PID. PID. Pueden Pueden extrae extraerse rse,, reinstalarse o reemplazarse en cualquier momento, sin necesidad de calibración o ajuste.Otra de las las vent ventaj ajas as de este este sens sensor or es que trab trabaj ajaa a temp temper erat atur uras as de -20° -20°CC hast hastaa 60°C 60°C que que es impo import rtan ante te porqu porquee sabe sabemo moss que que en un inve invern rnad ader eroo se mane maneja jann temp temper erat atur uras as a vece vecess demasiado elevadas. CARACTERISTICAS Alimentación 12-24V c.c. +/- 10% Celda electroquímica Sensor catalítico para gas GLP de 5 años de duración Campo de detección 0÷20% LIE Señal de salida analógica 4mA÷20mA Grado de protección IP 55 Distancia máx. de la central: 100 m Material del cuerpo de la sonda: aluminio Límite de temperatura de funcionamiento -10°C +60°C LED de indicación de alimentación Dimensiones Dimension es (AxPxH) 110x58x75



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DIOXIDO DE CARBONO JUSTIFICACION DE SENSOR GMT220 CARBOCAP® de Vaisala DE DIOXIDO DE CARBONO (CO2) PARA LA UTILIZACIÓN EN INVERNADERO

Este transmisor es de uso rudo y aparte de ser de bajo costo, es muy resistente para entornos donde existe demasiada humedad que es el caso de los invernaderos. Los transmisores de dióxido de carbono serie GMT220 CARBOCAP® de Vaisala están diseñados para medir dióxido de carbono en entornos muy extremos. Su caja cumple con un estándar de protección contra el polvo y el agua. Este sensor tiene exclusivas capacidades de medición de referencia. Sus partes críticas están elaboradas de silicona, lo que le proporciona una excelente estabilidad en el tiempo y en un amplio rango de temperaturas. Prolongando los intervalos entre calibraciones, el usuario ahorra tiempo y dinero. Pueden Pueden extrae extraerse rse,, reins reinstal talars arsee o reempl reemplaza azarse rse en cualq cualquie uierr moment momento, o, sin sin necesi necesidad dad de calibración o ajuste. Las sondas pueden ser acopladas directamente al cuerpo del transmisor o, cuando se usan con un cable, instaladas a distancia en sitios difíciles de alcanzar o en áreas con nivele niveless de CO2 peligr peligrosa osame mente nte elevad elevados. os. La pos posib ibili ilidad dad de interc intercamb ambiar iar las sondas sondas de los transmisores GMT220 facilita en gran medida el mantenimiento en campo. El usuario final puede realizar el mantenimiento en campo sin necesidad de ningún equipo adicional ni tubos de gases pesados y caros, caros, simplemente simplemente cambiando una una sonda. Los rangos de medición de este sensor son de 0 a 3000 ppm, que seria excelente para la medición de concentración de C02 dentro de nuestro invernadero.



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Entorno de operación Temperatura de operación -20 ... +60 °C (-4 ... +140 °F) con monitor 0 ... +50 °C (+32 ... +122 °F) Temperatura de almacenamiento -30 ... +70 °C (-22 ... +158 °F) Humedad 0 ... 100 %RH, no condensación Compatibilidad electromagnética EN61326-1, Entorno genérico Otra de las características de este transmisor que es demasiado importante para nosotros es que cuenta con una salida que es la mejor opción para nuestra aplicación en un invernadero es que entregar 3 salidas diferentes que son las mas comunes de 0-20mA, de 4-20 mA y de 0-10v. Con esto podemos hacer diferentes acondicionamientos con los amplificadores operacionales para nuestra entrada VP en nuestro PID. Características / Benefícios ▪ Protección contra polvo y agua rociada. ▪ Varios rangos de medición ▪ Fácil instalación. ▪ Salidas estándar analógicas y dos relés hilos configurables disponibles. Las aplicaciones incluyen: ▪ Horticultura y almacenamiento de fruta. Invernaderos y granjas de setas ▪ Alarmas de seguridad y monitoreo de fugas. ▪ Ventilación controlada por demanda en entornos rigurosos. ▪

www.vaisala.com



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TEMPERATURA Introducción Existen Existen diversas diversas investiga investigacion ciones es sobre la instrumentac instrumentación ión de invernade invernaderos ros en países países de habla hispana entre las que destacan los trabajos realizados en países como España, Mexico, Peru Peru,, Ecua Ecuado dorr y arge argent ntin ina; a; dich dichos os desa desarr rrol ollo loss e inve invest stig igac acio ione ness has has sido sido enfo enfoca cados dos a la automatización de los sistemas de producción de hortalizas, flores oleaginosas entre otras, permitiendo la racionalización del agua, así como la optimización de los recursos disponibles, y la manip manipula ulació ciónn de los parám parámetr etros os crític críticos os de las planta plantass (condu (conducti ctivid vidad, ad, pH, temper temperatu atura, ra, iluminación) con el fin de proporcionar las condiciones idóneas y de esta manera incrementar la productividad de los cultivos, bajos sistemas intensivos de producción. La producción hortícola en invernaderos se lleva a cabo con el objetivo de incrementar los rendimientos y retornos económicos. Para ello se invierte en infraestructura, un invernadero, que aísla de forma parcial a las plantas de las variaciones ambientales, sobre todo de la temperatura y de la radiación solar. La efectividad de cada estructura dependerá de su diseño, del material de cubierta y de los equipos periféricos con que cuente para la distribución de agua, fertilizantes y CO2. Exciste cierta susceptibilidad de algunas especies, a las que los fisiólogos vegetales denominan C3 (como el tomate, el pepino y el pimiento, entre otras) a dos variables en particular que son la temperatura y la radiación solar. El término C3 indica que llevan a cabo un tipo de fotosíntesis que es muy eficiente en los rangos de temperatura entre 20 °C y 32 °C, mientras que las temperaturas nocturnas óptimas para los procesos metabólicos que ocurren durante la noche (que definen el área foliar, la formación de los órganos florales, el amarre del fruto y la acumulación de materia seca) se ubican entre los 17° C y 22 °C. La situación ideal para una planta C3 es cuando la temperatura diurna se mantiene en 25±5 °C y la nocturna en 22±3 °C. La fotosíntesis de las plantas C3 igualmente es poco eficiente con alta radiación, normalmente funciona muy bien con solo la mitad de que recibe el territorio mexicano en un mediodía típico de los meses de marzo a octubre, que alcanza valores hasta de 1,800-2,000 μmol de fotones 2 por m por segundo. Todo el exceso debe eliminarse en forma de calor y como reacciones fotoquímicas disipativas, las cuales consumen agua y energía. La manera económica de volver más más efic eficie ient ntee la foto fotosí sínt ntes esis is en nive nivele less altos altos de radi radiac ació iónn es elev elevar ar la conc concen entra traci ción ón de CO2alrededor de las hojas activas de la planta. De lo anteriormente mencionado podemos concluir que para la explotación intensiva de cultivos (culti (cultivos vos cubier cubiertos tos), ), es neces necesari arioo llevar llevar a cabo cabo una una metic meticul ulosa osa medici medición ón y control control de las variables variables que presentan presentan ingerencia ingerencia sobre las propiedades propiedades filológica filológicass de las plantas, ya que de ello dependerá la cantidad y calidad de la producción como producto final, justificando con esto la implementación de sistemas de instrumentación en esta área.



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El sensor

Para el sensad Para sensado o de tem tempe perat ratura ura,, pese pese a las divers diversas as alter alterna nativ tivas as de senso sensores res primar primarios ios y elementos sensores con acondicionadores de se ñal presentes en el mercado, se ha optado por elegir elegir el CI LM3 LM35A, 5A, de Nacional Nacional Semicondu Semiconductor, ctor, esto en base a la sensibil sensibilidad idad,, facilida facilidad d de implementaci ón y bajo costo. Es importante mencionar tambi én que aunque existen alternativas con mayor sensibilidad como los termistores tipo N y P, se descartaron debido a que estos no pres presen enta tan n una una sali salida da line lineal al de volta voltaje je en func funcii ón de la temp temper erat atur ura, a, y requ requer erían una linealización previa a la implementaci ón por lo que complicaban el dise ño innecesariamente. innecesariamente.

Características Características principales principales

El circuito integrado LM35A es un sensor de temperatura cuya tensión de salida es linealmente prop propor orci cion onal al con con la temp temper erat atur uraa en la esca escala la Cels Celsiu iuss (cen (centítígra grada da)) . Pose Poseee una una prec precis isió iónn acep acepta tabl blee para para la apli aplica caci ción ón requ requer erid ida, a, no nece necesi sita ta cali calibr brac ació iónn exte extern rna, a, pos posee ee sólo sólo tres tres terminales, permite el sensado remoto y es de bajo costo.





 

Factor de escala : 10mV/ºC ( garantizado entre 9,8 y 10,2mV/ºC) Rango de utilización : 55ºC < T < 150ºC Precisión de : ~1,5ºC (peor caso) No linealidad : ~0,5ºC (peor caso)

El CI LM35A es un sensor de temperatura que tiene una salida de tensión que posee una relación linealmente proporcional con la temperatura registrada en grados centígrados (ºC). Posee Pos ee una una preci precisió siónn y sensib sensibili ilidad dad acept aceptabl ablee para para la aplica aplicaci ción ón reque requerid rida, a, pos posee ee solo solo tres tres terminales, lo que simplifica su implementación, además de que permite sensado remoto. A continuación se muestran algunas de las características principales de este dispositivo. Calibrado directamente en grados cent ígrados. Factor lineal de escala de +10mV/ ºC Exactitud garantizada de 0.5V Rango completo de medici ón -55ºC a +150ºC. Voltaje de alimentaci ón de 4 a 30V. No linealidad, típica

±

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. ° 4 C



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Diseño

Para Para la implem implement entaci ación ón del circuito circuito sensor sensor se utiliz utilizoo la config configura uració ciónn suger sugerida ida en la hoja hoja de datos, cuyo diagrama se muestra muestra a continuación: continuación:

Donde la ecuación que describe el voltaje de salida del circuito es la siguiente: V OUT = 10mV °C T AMBIENTE + 10°C

Para el rango de

5°C a 50°C

Y tomando los datos siguientes Rango de Temperatur tura -5ºC

Tensión a la salida del Salida del acondicionador sensor 50mV 1V

50ºC

600mV

5V

Ahora aplicando la ecuación de la recta para acondicionar el voltaje de salida del sensor y convertirlo a un voltaje de 1Va 5V.tenemos:

m=

m=

V O1

V O 0

V i1

V i 0 5V 1V

600mV

50mV



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m=

4V 550mV

Ahora

V O =

1=

4V 550mV

4V 550mV

V i + b

(50mV ) + b

1 = 0.3636V + b b = 0.6363V

V O =

4V 550mV

V i + 0.6363V

Implementado la ecuación anterior obtenemos finalmente el circuito acondicionador.



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VELOCIDAD DEL VIENTO Medición de la velocidad del viento. Aunque en los invernaderos es importante el censado y control de las variables de su interior, también es necesaria la medición de algunos parámetros en el exterior como son la velocidad y la dirección del viento, viento, la lluvia lluvia y la radiación radiación solar. Aquí únicamen únicamente te se menciona mencionara ra la medición medición de la velocidad del viento. Para la medición de esta variable es indispensable contar con el sensor adecuado, la tarea de selección del elemento sensor es fundamental ya que de ella depe depend nder eráá la conf confia iabi bililida dadd de los los dato datoss obte obteni nido dos, s, para para esta esta tare tareaa se debe debenn comp compar arar ar y selecc seleccion ionar ar las caract caracterí erísti sticas cas mas mas adecu adecuada adass para para nuest nuestra ra aplica aplicació ción, n, tomand tomandoo en cuent cuentaa principalmente los rangos de operación, exactitud y resolución del elemento seleccionado. : El anemómetro

Un anemómetro es un aparato destinado a medir la velocidad relativa del viento que incide sobre él. Si el anemómetro está fijo colocado en tierra, entonces medirá la velocidad del viento reinante, pero si está colocado en un objeto en movimiento, puede servir para apreciar la velocidad de movimiento relativo del objeto con respecto el viento en calma. Principio de funcionamiento

Para Para medir medir la veloci velocidad dad relativ relativaa del viento viento es necesar necesario io utiliz utilizar ar algún algún proces procesoo físic físicoo cuya cuya magnitud varíe según una regla fija con respecto a la variación de esa velocidad. En la práctica entre otros se usan: 1. 2. 3. 4. 5.

La variación de velocidad de rotación de una hélice sometida al viento. La fuerza que se obtiene al enfrentar una superficie al viento. La diferencia de temperatura entre dos filamentos calentados por igual, uno sometido al viento y otro en calma. Aprovechando la presión aerodinámica producida en una superficie enfrentada al viento. Otros métodos ultrasónicos o de láser.

Tipos de anemómetros:

1) Anemómetro de empuje: están formados por una esfera hueca y ligera (Daloz) o una pala (Wild), cuya posición respecto a un punto de suspensión varía con la fuerza del viento, lo cual se mide en un cuadrante. 2) Anemóme 2) Anemómetro tro de rotación o de copelas: está dotado de cazoletas (Robinson) o hélices unid unidas as a un eje eje cent centra rall cuyo cuyo giro giro,, propo proporc rcio iona nall a la velo veloci cida dadd del del vien viento to,, es regi regist stra rado do convenientemente, en los anemómetros magnéticos, dicho giro activa un diminuto generador eléctrico que facilita una medida precisa. 3) Anemómetro 3) Anemómetro de compresión: compresión: se basa en el tubo de Pitot y está formado por dos pequeños tubos, uno de ellos con orificio frontal ( que mide la presión dinámica) y lateral (que mide la presión estática,) y el otro sólo con un orifico lateral .La diferencia entre las presiones medidas permite determinar la velocidad del viento.



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4) Anemómetro de hilo caliente: Un anemómetro térmico normal mide la velocidad del flui fluido do dete detect ctan ando do los los camb cambio ioss en la tran transf sfer eren enci ciaa de calo calorr medi median ante te un pequ pequeñ eñoo sens sensor or 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 anemometría por hico caliente( caliente( hot wire anemometry) anemometry) es ideal ideal para la medida medida de velocidades 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 dire direcc cció iónn entre entre el emis emisor or y el rece recept ptor or.. Medi Median ante te una una medi medici ción ón simi simila lar, r, real realiz izad adaa en una una direcc dirección ión perpen perpendic dicula ularr a la anteri anterior, or, se puede puede calcu calcular lar la veloci velocidad dad total total del viento viento y su dirección. Este instrumento es considerablemente más caro que el anemómetro de copela, pero tien tienee una una mayo mayorr prec precis isió iónn y no requ requie iere re mant manten enim imie ient ntoo mecá mecáni nico co(( no hay hay piez piezas as en movi movimi mien ento to). ). Sin Sin emba embarg rgoo tien tienee prob proble lema mass para para medi medirr el vien viento to cuan cuando do se regi regist stra ra 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 flex flexib ibililid idad ad de alim alimen enta tarr con con volt voltaj ajes es desd desdee 9.5 9.5 – 15.5 15.5VV CD, CD, sin sin sacr sacrifific icar ar el rest restoo de las las caracterí característic sticas. as. Una clara desventaj desventajaa en comparac comparación ión con los sensores sensores ultrasóni ultrasónicos cos 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 para los los dist distin into toss prot protoc ocol olos os cono conoci cido dos; s; sin sin emba embarg rgoo para para nues nuestra tra apli aplica caci ción ón no son son tan tan necesaria necesariass dichas dichas caracterís característica ticass debido debido al nivel de tecnific tecnificació aciónn a implemen implementar. tar. En cuanto cuanto a la diferencia con el rango de medición, tampoco resulta relevante, ya que la aplicación no amerita un rango de medición mayor. Acondicionador 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.

Básicame Básicamente nte el circuito circuito consta de 3 etapas, la primera primera convierte convierte la corriente corriente a un voltaje voltaje que va de 0.4V 0.4V a 2V, 2V, la segund segundaa etap etapaa acon acondi dici cion onaa el voltaj voltajee de -1V a -5V, -5V, y la tercer terceraa etap etapaa 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 completar ía 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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Trabajo Final - Sensores de Invernadero

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