Medidor de pressão bargraph (ART1157)

Apresentamos um medidor de pressão com indicação tipo barra, sugerido pela Honeywell (www.honeywell), com base em um sensor de sua linha SPX, podendo ser empregado em aplicações industriais , embarcadas, médicas e de eletrônica de consumo. O artigo é feito com base em própria documentação técnica da Honeywell. (2006)

A vantagem dos indicadores bargraph em aplicações de controle está na facilidade com que a leitura de uma grandeza pode ser avaliada. Evidentemente, mesmo tempo precisão menor, a possibilidade de se ver imediatamente como está uma pressão num ambiente, pode ser muito mais importante do que se ter uma leitura com precisão.

O circuito proposto pela Honeywell, e que apresentamos nesse artigo, usa uma barra de 10 LEDs para indicar pressões numa faixa de 0.0 a 0.5 psi, mas essa faixa pode ser modificada apenas com a troca do sensor.

As principais vantagens dessa configuração são:

Baixo custo

Operação com fonte simples

Reduzidas dimensões

Fácil leitura

Fácil de montar

Dentre as aplicações que a Honeywell sugere temos:

Monitorar quedas de pressão em filtros industriais tais como os usados em processos químicos. Nesse caso, recomenda-se a faixa de 0 psid a 30 psid. O indicador poderá alertar o operador sobre alterações que ocorram na pressão do sistema.

Monitoramente de quedas de pressão em filtros de gás em processos industriais, ar condicionado, sistemas de alto vácuo, etc. Nesse caso, recomenda-se o uso de sensores na faixa de 0 a 5 psid.

Aplicações médicas e equipamentos de filtro, filtros de computadores e salas limpas, além de equipamentos de eletrônica de consumo..

 Na figura 1 temos um diagrama de blocos que representa a estrutura básica do dispositivo proposto.

 

No circuito combina-se um sensor da série SPX da Honeywell com um módulo display da National Semiconductor NSM3914.

O circuito mostrado pode acomodar diversos sensores da Honeywell, da série SPX, conforme a faixa de pressões que deve ser medida, conforme a seguinte tabela que também dá os valores dos resistores do circuito.

Valores calculados para Rn – 100 k

O Circuito

Na figura 2 temos então o diagrama completo do sensor de pressão tipo bargraph (barra de LEDs).

 

O dispositivo foi indicado originalmente para ser usado num filtro industrial de óleo, onde existem 4 medidores como o indicado, numa seqüência que permite monitorar a queda de pressão que ocorre quando sujeira se acumula.

A calibração desse circuito é feita ajustando o ganho do amplificador e além disso existe um ajuste feito derivando um braço da ponte sensora, que é o ajuste de offset. Esse ajuste deve ser feito de modo que, na pressão zero tenhamos realmente uma saída de tensão 0 e na saída máxima uma tensão de 35 mV.

Os cálculos detalhados de como os diversos componentes desse circuito assim como suas características são determinados podem ser obtidos na documentação disponível no site da Honeywell.

Display

No exemplo dado, foi usado um display com 6 LEDs verdes, 2 amarelos e 2 verdes para indicar o nível de pressão no sistema monitorado. Evidentemente, podem ser usadas outras cores ou números diferentes de LEDs de cada cor para a aplicação específica.

Calibração

Apenas dois ajustes não interativos devem ser feitos para se colocar esse circuito em funcionamento.

Inicialmente ajuste o offset, aplicando uma pressão diferencial zero no sensor e ajustando R8 para ler 0 V na saída do sensor (0 V entre os pinos 4 e 2 do SPX). Depois ajuste a saída aplicando a pressão máxima (10 psi) no exemplo, e ajustando Rp para que o décimo LED acenda.

Conclusão

Conforme o leitor pode perceber trata-se de um circuito bastante simples para a monitoria de pressão em sistemas industriais ou mesmo em aplicativos de consumo, dado o reduzido número de componentes usados e a operação não crítica.