ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE
CHIMBORAZO
FACULTAD DE MECÁNICA
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL Y LAB.
Nombres: David Quevedo
Israel Rosero
José Salazar
Códigos: 6846
7007
6455
Nivel: Séptimo
Tema: Aplicación del Sensor de Presión MPX5500
Paralelo: A
INTRODUCCIÓN
En el principio piezorresistivo, el elemento de medición está compuesto por un chip de
silicio en el que están grabadas varias resistencias (normalmente de 4 a 6). Si el chip de
silicio se carga con presión, se deforma (solamente unos pocos mm por consiguiente
un excelente comportamiento de histéresis). Esta deformación da lugar a cambios en los
valores de la resistencia, que permiten calcular la presión aplicada.
Ventajas
Tamaño pequeño del sensor
Excelente comportamiento de histéresis
Elevada precisión
Desventajas
Su pequeño tamaño les hace relativamente susceptibles a las fluctuaciones de temperatura (el sensor debe tener
compensación de temperatura).
Características
2.5% de error máximo sobre 0 ° a 85 ° C
Ideal para sistemas basados en microprocesadores o microcontroladores
Medidor de tensión de esfuerzo de cizallamiento de silicona patentado
Elemento duradero de epoxi Unibody
Disponible en configuraciones diferenciales y de calibre
Figura 1. Esquema de sensor de presión
completamente integrado
La figure 1 muestra un diagrama de bloques
del circuito interno integrado en un chip
sensor de presión.
Ecuación del voltaje de salida según
la presión en la tubería
Voltaje de salida (máximo)
Figura 2. Output vs. Presión Diferencial
SISTEMA DE GENERACIÓN DE CO2 PARA ACUARIOS
El dióxido de carbono (CO2) es un gas que es altamente soluble en agua en relación con los otros gases
encontrados en el H2O, especialmente el oxígeno y nitrógeno. Los niveles de dióxido carbónico y oxígeno
disueltos en el agua son muy importantes pues estos afectan directamente la química del agua (pH, KH) y están
involucrados en procesos biológicos esenciales como la fotosíntesis en las plantas. Hay un intercambio de
gases que se lleva a cabo en la superficie del agua, involucra el dióxido de carbono y el oxígeno. El intercambio
produce que el dióxido de carbono abandone el agua y el oxígeno se disuelva en ella debido al hecho que hay
más oxígeno en el aire que en el agua y viceversa para el dióxido de carbono. Agitar la superficie del agua
acelera este efecto, la importancia de esto en los acuarios con plantas, es que la agitación de la superficie va a
permitir oxígeno suficiente para la respiración de los peces evidenciada por buen comportamiento y
respiración, pero no tanto para que saque todo el dióxido de carbono disponible para las plantas.
Los acuarios con plantas vivas serán a menudo beneficiados por la adición de dióxido de carbono.
Concentraciones de dióxido de carbono disuelto son relacionadas con los valores de pH y KH con el rango
ideal de pH entre 6.8 y 7.0, y dureza de carbonato (KH) con valor de 90 mg/lt (5d KH). Cuando se agrega
dióxido de carbono al acuario es recomendable que se mantenga un nivel de KH de 90 mg/lt y permitir la
adición de CO2 para poder bajar el nivel de pH al rango ideal. Varias especies de peces pueden reaccionar
diferente con respecto a los niveles de dióxido de carbono disuelto, es recomendable monitorear sus reacciones.
Beneficios de la inyección de CO2:
Figura 3. Pruebas del sistema CO2
La mayoría de los acuarios no tienen un nivel suficiente de CO2 para el crecimiento óptimo de plantas y su
acondicionamiento.
Provee la más esencial fuente disponible de carbón para las plantas.
Es un excelente método para reducir el pH en los acuarios.
Figura 4. Sistema de generación CO2 casero
Dimensiones del Sensor
Figura 5. Dimensiones del Sensor
Como se observa en la imagen, la
muesca indica al pin que va a
enviar la señal de salida voltaje o
presión
PROGRAMACIÓN
#include <LiquidCrystal.h>
/*The circuit:
* LCD RS pin to digital pin 12
¿Cómo identifico cual Port va a marcar? La muesca va a
servir para identificar la parte frontal, entonces el que está a
la derecha va a ser el que sirva para medir la presión positiva,
el otro Port va a servir para medir Presión negativa
* LCD Enable pin to digital pin 11
* LCD D4 pin to digital pin 5
* LCD D5 pin to digital pin 4
* LCD D6 pin to digital pin 3
* LCD D7 pin to digital pin 2*/
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
const int analogInPin=A0; /// pin analógico del sensor
int sensorValue=0; // varaible para la lectura del sensor
float sensorVoltage=0;
float kPa=0;
float PSI=0;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
lcd.begin(16, 2);
}
void loop()
{
sensorValue=analogRead(analogInPin);
sensorVoltage=sensorValue*(5.0/1023.0); /// cálculo del voltaje de la salida del sensor
//conversion de la lectura a PSI con la formula [(Vout = Vs*(0.0018*P+0.04)), (Vs = 5.0Vdc)]
// : P= (-V+0.2)/0.009 (kPa)
kPa=(sensorVoltage-0.192)/0.00864;
if (kPa<=0) kPa=0;
PSI=kPa*(0.1450377377);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("kPa
PSI ");
lcd.setCursor(0, 2);
lcd.print(kPa);
lcd.print(" ");
lcd.print(PSI);
CURVA PRESIÓN (manómetro) vs VOLTAJE (Sensor)
Voltaje vs Presión
03
VOLTAJE (V)
02
02
01
01
00
0
5
10
15
PRESIÓN (KPA)
Figura 6. Curva con los datos del sensor
CURVA PRESIÓN vs VOLTAJE DEL FABRICANTE (SENSOR)
Figura 7. Curva del fabricante del sensor
20
25
EXPERIMENTACIÓN
CONCLUSIONES
La aplicación del sensor de presión fue muy importante aquí ya que si no se supiera la presión con que
va el CO2 los peces podrían morir luego de unas semanas
La influencia del CO2 en el acuario va más allá de que solo le afecta o les favorece a las plantas. Los
peces están relacionados directamente ya que es el ambiente en donde ellos viven.
La tecnología sirve de muchas formas en este caso se automatizó un acuario mediante el uso de sensores.
Se puede ahorrar una buena cantidad de dinero haciendo usted mismo el sistema de CO2 con dos botellas.
Tener en cuenta el rango al comprar los instrumentos de medición.
Para prevenir el golpe de ariete se debe seleccionar correctamente el diámetro de la tubería forzada para
disminuir la presión en las paredes.
Mediante un volante de inercia se puede aumentar el momento de inercia de cada uno de los elementos
que conforman el conjunto de impulsión para aumentar el tiempo de frenado en la bomba.
REFERENCIAS
Acuoriofilia [Online]. Available: http://acuarofiliaypaisajismo.blogspot.com/2015/09/elrol-de-la-fotosintesis-en-el-acuario.html
Deacuarios.com. CO2 [Online]. Available: http acuario http://deacuarios.com/co2acuario/
Mascota planet [Online]. Available: https://www.mascotaplanet.com/blog/ph-kh-y-ghque-significan-n1426
Oase Living Water. [Online]. Available: https://www.oase-livingwater.com/es_ES/aguay-jardin/consejero/bases-biologicas/dioxido-de-carbono-y-cal-en-elagua.html?isMobile=
Alibaba. [Online]. Available: https://spanish.alibaba.com/product-detail/professionalaquarium-accessories-diy-co2-generator-check-valve-kit-set-co2-diffuser-for-plant-tank60562818111.html
https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MPX5500.pdf
FORMA DE CONEXIÓN SENSOR - ARDUINO
