Com a quantidade cada vez maior de aplicações que envolvem a interação de circuitos eletrônicos com o meio ambiente, a disponibilidade de sensores confiáveis é uma exigência importante. De fato se analisarmos os sensores que hoje estão disponíveis, vemos que existe uma preocupação crescente com as características relacionadas com o sensoriamento ambiente. Neste artigo vamos tratar um pouco desse assunto.
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Hoje em dia, os desenvolvedores de projetos que estejam relacionados com o sensoriamento ambiental tem uma preocupação adicional importante no seu trabalho: escolher o sensor que se adapta as exigências de sua aplicação.
De fato, um sensor de gás que seja projetado para uma aplicação indústria pode não ter as características exigidas para uma aplicação ambiental. Sua prontidão, resistência ao ambiente, tipo de sensoriamento podem ser diferentes.
Assim, não basta saber que tipo específico de sensor é necessário a uma aplicação, mas também onde e como ele vai ser usado; Isso significa que o projetista deve estar apto a analisar algumas características que podem fugir a sua habilidade em trabalhar com tecnologia pura.
O conhecimento das ciências ambientais envolvidas, de biologia, botânica ou até mesmo a química são exigidos em muitos casos o que pode levar o desenvolvimento do projeto e uma série de problemas que precisam ser resolvidos.
Não raro, profissionais de outras áreas que não sejam a da engenharia especificamente precisarão ser consultados ou mesmo acionados. É claro que, se o profissional tiver um conhecimento da área específica, será muito melhor.
Em nossos artigos temos salientado a importância de profissionais da engenharia adquirem habilidades em áreas próximas que se relacionem com seu campo de trabalho. Um engenheiro que trabalhe numa empresa que desenvolve produtos para a agricultura deve ter um conhecimento mínimo de botânica e mesmo química.
O engenheiro que desenvolve projetos eletrônicos na área de pecuária deve ter conhecimentos mínimos de fisiologia animal.
A tecnologia está a cada dia se especializando mais e sensores específicos para aplicações nessas áreas que envolvem o meio ambiente, a pecuária, a agricultura, o clima são cada vez mais comuns. Analisando o catálogo de produtos oferecidos pela Mouser Electronics encontramos muitos produtos específicos que podem ser muito interessantes para um projeto.
Desta forma, neste artigo, selecionamos alguns deles que podem inclusive servir de ponto departida para os makers que deseja criar coisas novas neste campo.
Sensores Ambientais importantes
Na área de sensoriamento ambiente extem diversas grandezas físicas que podem ser trabalhadas por sensores e transdutores, fornecendo informações importantes para circuitos de processamento. Essas grandezas são principalmente:
- Intensidade de Luz
- Composição química
- Presença de poluentes
- Umidade
- Temperatura
HDC2080 – Sensor Digital de Umidade e Temperatura
Uma característica importante deste sensor e que ele possui um elemento de aquecimento que ajuda a dissipar a umidade e condensação que podem afetar as medidas. O sensor da Texas Instruments apresenta ainda um consumo extremamente baixo e pode ser alimentado com tensões de1,62 V a 3,6 V. No estado sleep seu consumo é de apenas 50 nA. Na faixa de umidade de 0% a 100% sua precisão é de 2%. O leitor pode acessar mais informações sobre esse componente em: https://www.mouser.com/new/Texas-Instruments/ti-hdc2080-digital-sensor/?utm_medium=email&utm_campaign=elq-19.0501-techapp-environmentalmonitoring-en&utm_source=eloqua&subid=d1e22579891740109659d3cec4886315&utm_content=6063273
Para o desenvolvimento de projetos com este componente a Texas Instruments disponibiliza uma ferramenta de desenvolvimento que pode ser acessada na mesma página.
Sensor de solo STEMMA
Este sensor da Adafruit consiste numa solução capacitiva para a medida das condições de solo sem a necessidade de circulação de corrente. Este fato é importante em aplicações onde uma corrente no solo pode ter efeitos galvânicos que afetam as plantas, por exemplo, em vasos de cultura. Sendo capacitivo, o sensor não precisa da circulação de correntes. O sensor fornece leituras digitais de 200 para um solo muito seco a 2000 para um solo muito úmido.
Outra característica deste sensor ambiental é que ele não possui partes metálicas expostas e além disso possuem um sensor de temperatura integrado. O sensor foi criado para operar com o microcontrolador ATSAMD10. No link dado a seguir o leitor pode obter mais informações. https://www.mouser.com/new/adafruit/adafruit-stemma-soil-sensor/?utm_medium=email&utm_campaign=elq-19.0501-techapp-environmentalmonitoring-en&utm_source=eloqua&subid=d1e22579891740109659d3cec4886315&utm_content=6063273
BME280 – Sensor de Umidade e Pressão
Este sensor da Bosh foi desenvolvido especificamente para aplicações que exigem baixo consumo e miniaturização. A unidade possui sensores de alta precisão num invólucro único e tem um consumo de apenas 3,6 uA com uma frequência de amostragem de 1 Hz. A parte de pressão inclui um sensor barométrico de alta precisão e resolução. Alimentado por tensões de 1,71 a 3,6 V ele tem aplicações em meteorologia, condições ambientes, desidratação de ambientes, ventilação, ar condicionado etc. Acesse informações em: https://www.mouser.com/new/bosch/bosch-bme280/?utm_medium=email&utm_campaign=elq-19.0501-techapp-environmentalmonitoring-en&utm_source=eloqua&subid=d1e22579891740109659d3cec4886315&utm_content=6063273
Sensortech SGX – Sensor Integrado infravermelho de Gás
Este sensor digital infravermelho de gás da Amphenol foi projetado para aplicações em mineração, ambientes perigosos monitoramento da qualidade do ar e controle se saúde e segurança em ambientes industriais. O dispositivo possui o software e hardware necessários à operação em baixa tensão consumindo menos de 32, mA tipicamente. O leitor pode acessar informações completas, inclusive datasheet no endereço: https://www.mouser.com/new/amphenol-sgx-sensortech/amphenol-sgx-sensortech-integrated-ir-sensors/?utm_medium=email&utm_campaign=elq-19.0501-techapp-environmentalmonitoring-en&utm_source=eloqua&subid=d1e22579891740109659d3cec4886315&utm_content=6063273
DS18B20 – Sensores à prova d´água
A Maxim disponibiliza seus sensores DS10B20 à prova dágua através de diversos fornecedores já incluindo pinagem, fios, comprimento dos cabos e diâmetro. Estes sensores, que incluem informações domo a Adafruit, DF Robot, DF Robot compatível com Arduino, Sparkfun e outros podem ser acessados no site: https://www.mouser.com/ds18b20-waterproof-sensors/?utm_medium=email&utm_campaign=elq-19.0501-techapp-environmentalmonitoring-en&utm_source=eloqua&subid=d1e22579891740109659d3cec4886315&utm_content=6063273
Além dos sensores podemos incluir na lista de produtos relacionados com o meio ambiente os LEDs, amplamente usados na agricultura e os dispositivos sem fio que permitem o monitoramento a distância de eventos como, por exemplo, os que fazem uso da tecnologia LoRa.
