EXPERIMENTOS | Mini-estação Metereológica

Teoria

A foto abaixo mostra a nossa mini-estacão em funcionamento

Por enquanto nossa mini-estação conta com os seguintes sensores:

Sensor Sonoro

O sensor utilizado é um cristal piezoelétrico com um circuito de amplificação de sinal acoplado. Para este sensor temos algumas propostas de experimentos interessantes e um deles consiste na observação dos pontos de nós e ventres no interior de um tubo sonoro, também utilizando o Arduino publicado no Caderno Brasileiro de Ensino de Física vol 30; 3 ;2013

 

Umidade e temperatura – Sensor DTH11

Este sensor de umidade e temperatura é bastante popular e é utilizado em vários projetos com o Arduino. O seu funcionamento é relativamente complexo, mas basicamente consiste em um sensor de umidade que varia a sua resistência com a presença de vapor de água existente no ar e o sensor de temperatura que é um semicondutor termistor NTC. (diminui sua resistência elétrica com o aumento de temperatura)

Para que este sensor funcione adequadamente no Arduino você deve baixar uma biblioteca disponível neste link DTH11

No item faça você mesmo daremos mais informações de como se utiliza esta biblioteca e quais as conexões que deve ser efetuadas para o seu funcionamento. Para baixar o datasheet deste sensor clique aqui DTH11 Datashhet

Monóxido de Carbono- Sensor de Gás MQ-7

Os sensores de gases também são bastante populares e muito utilizados em projetos com o Arduino. No site do Arduino você encontra algumas informações importantes para o manuseio destes sensores

No funcionamento destes sensores ocorre inicialmente o seu aquecimento para que os gases nas proximidades sejam evaporados. Alguns sensores usam 5V para o aquecedor, outras necessitam de 2V. Este valor pode ser criado com um sinal PWM, usando analogWrite () e um transistor. O aparelho não pode ser conectado diretamente a uma saída pinos do Arduino, uma vez que utiliza muita corrente para isso. Para isso você deve construir um circuito eletrônico que permita a amplificação de corrente, ou se quiser, pode adquirir o sensor já com este circuito embutido que em geral são chamados de Shields de sensores de gás. A leitura é realizada a partir de um pino analógico do Arduino após o aquecimento (burn-in). Devemos utilizar para o aquecimento um pino digital PWM do Arduino. Temos bibliotecas especificas que permitem a leitura nestes sensores, reservando-se um pino digital para o burn-in e outro para indicar que a leitura está sendo realizada. A biblioteca especifica para o MQ 7 pode ser baixada neste link (MQ 7- biblioteca). O datasheet deste sensor pode ser encontrado neste link (datasheet MQ 7)

Sensor de Luz (LDR)

Na nossa mini-estação incluímos um sensor de luminosidade do ambiente e para isso utilizamos um LDR (Light Dependence Resistor).

Também muito popular em projetos com o Arduino este sensor é um semi-condutor cuja resistência varia com a luz. Com a incidência de luz há um deslocamento de elétrons da banda de valência para a banda de condução aumentando a corrente elétrica. Para o circuito utilizado (resistor pull-down) o valor indicado na porta analógica aumenta com o aumento da intensidade luminosa No item faça você mesmo mostraremos como podemos obter informações acerca da intensidade luminosa a partir do valor decimal obtido.

Deixamos um link para acesso a um simulador do PHET em que é possível visualizar as diferenças entre um metal condutor, um isolante e um fotosensor. < Simulador PHET>