Sensor de Pressão Bargraph Compensado - (Freescale) (MIC047)

Este artigo de 2008 foi baseado em documentação da Freescale e National. O artigo depende da disponibilidade dos componentes para sua implementação.

Neste artigo reunimos o desenvolvimento de um sensor bargraph compensado de pressão baseado em documentação da Frescale (www.freescale.com). O circuito bastante simples, se baseia no conhecido circuito bargraph LM3914 da National Semiconductor (www.national.com) com uma escala de 10 LEDs abrangendo a faixa de 0 a 100 kPa.

A Freescale dispõe de uma placa de avaliação que pode ser obtida com o código MPX2100DP e que é mostrada na figura 1.

 

 Placa de avaliação MPX2100 que proporciona uma leituira à plena escala de 100 kPa.
Placa de avaliação MPX2100 que proporciona uma leituira à plena escala de 100 kPa.

 

O circuito possui duas portas de entrada. P1 é a porta de pressão e está na parte superior do sensor. P2 é uma porta de vácuo e está do lado de baixo. Estas portas podem ser alimentada com até 100 kPa de pressão em P1 ou até 100 kPa de vácuo em P2 ou ainda uma pressão diferencial até 100 kPa entre P1 e P2. Todas estas fontes de pressão fornecem a mesma saída. A escala consiste em 10 LEDs, cada qual com um incremento de 10% na pressão o que, para a placa indicada, corresponde a 10 kPa. O sensor utilizado para esta aplicação é o MPX2100. Esta escala de tensão corresponde à aplicações de tensões na faixa de 0,5 V para indicação zero até 4,5 V para indicação de plena escala.

Na figura 2 temos o diagrama do setor de excitação do circuito para o LM3914.

 

 Diagrama do setor de excitação do Lm<sup>3</sup>914.
Diagrama do setor de excitação do LM3914.

 

Outra configuração compensada possível é mostrada na figura 3, esta somente para a interface.

 

 Outra configuração compensada para o sensor.
Outra configuração compensada para o sensor.

 

Com esta configuração é possível interfacear o sensor com um microcontrolador, caso em que a pressão pode ser mostrada num display de cristal líquido ou de LEDs. Neste caso, o microcontrolador também pode ser utilizado para fazer o controle de dispositivos externos a partir da pressão monitorada pelo sensor. Observe que neste circuito o ganho é dado pela relação entre R3 e R4. Dependendo do microcontrolador utilizado este ganho deve ser calculado para que a faixa de tensões nas pressões medidas caia dentro da faixa de processamento do ADC do microcontrolador utilizado. Os resistores R1 e R2 também podem ser alterados em função do ganho desejado para a aplicação. O circuito é alimentado com 12 V mas funciona perfeitamente com tensões de 6,8 a 13,2 V e a corrente quiescente é de 40 mA.

 

 Interfaceamento do circuito da figura 3 com um microcontrolador.
Interfaceamento do circuito da figura 3 com um microcontrolador.

 

 

Conclusão

O projeto apresentado utilizando um bargraph com o Lm3914 é bastante simples para aplicações em que a leitura de uma pressão não precisa ser precisa. No entanto, com a interface indicada pode-se empregar a mesma configuração de entrada com microcontroladores e assim termos a leitura precisa de tensões. A idéia básica é mostrar como um sensor de pressão deve ser utilizado de modo a fornecer sinais analógicos a um circuito de processamento.


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