Sensor de pressão de 1.2 MPa 174 PSI

Precisando de um sensor de pressão de 1.2 MPa ou, 174 PSI ou, aproximadamente 12 bar para leitura hidráulica ou pneumática? Achou!

Sensor de pressão de 1.2MPa

A primeira coisa a ter em mente é que a conversão da unidade fica a seu critério. A segunda coisa a considerar é que uma leitura melhorada pode ser feita com um conversor AD de alta resolução, como o ADS1115, descrito nesse artigo. A terceira consideração é que existe uma faixa de ruído, portanto deve-se considerar a margem de erro, a faixa de precisão, a curva do sensor e a variação de tensão da microcontroladora. Isso não significa que uma leitura seja complicada, apenas é o caso de se fazer ajustes finos conforme a aplicação.

Esse sensor de pressão de 1.2 MPa é o modelo 1909 que opera em 5VDC com tensão de saída entre 0.5V e 4.5V, portanto esse é mais um ponto de atenção na leitura analógica.

A corrente de trabalho desse sensor de pressão de 1.2MPa é menor que 10mA com faixa de pressão entre 0 e 1.2MPa (Mega Pascal). O sensor pode ler uma quantidade maior que isso antes de ser danificado pelo excesso, mas o que passar disso começa a entrar em um desvio que prejudicará o resultado de leitura. O ideal mesmo é não chegar ao limite máximo, ficando em torno de 1MPa para ter conforto.

Para converter a leitura para o formato desejado basta aplicar uma regra de 3. O valor para a unidade pretendida pode ser obtida facilmente no Google:

A temperatura de trabalho é entre 0 e 85 graus, portanto não deve ser usado em temperaturas negativas ou ambientes extremamente quentes, como caldeiras.

O erro de medição é de ~1.5% e o erro de intervalo de temperatura é de 3.5% com tempo de resposta inferior à 2ms. É rápido o suficiente para que a microcontroladora possa atuar antes de qualquer extrapolação.

Esse sensor de pressão de 1.2MPa mede líquidos e gasosos não corrosivos, tem corpo em aço carbono com rosca de 13mm e base sextavada de 24mm. Também é IP67, permitindo trabalhar sob umidade ou até ser "regado", mas não é um sensor para trabalhar no fundo do oceano, então tome cuidado para não utilizá-lo em condições extremas.

Wiring do sensor de pressão de 1.2MPa

Sua conexão é extremamente simples, necessitando apenas conectar o fio vermelho ao 5V da MCU em questão, o preto ao GND e o fio amarelo ao ADC.

Código para o sensor de pressão de 1.2MPa

Lembre-se do limite de saída do sensor, que é entre 0.5V e 4.5V. O código deve considerar um offset, um limite máximo de leitura (aproximadamente 819 em um ADC de 10 bits) e a unidade de conversão, como citado mais acima.

Um código para saída em PSI deve ficar mais ou menos assim:

int raw_value  = 0;
int offset     = 51;  // ~0.5volt
int full_scale = 819; // ~4.5volt max
float pressure = 0;   //saida
float unit_psi = 174.0

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  raw_value = analogRead(A0);
  pressure = (raw_value - offset) * unit_psi / (full_scale - offset); // conversao para psi
  Serial.print("Pressao:  ");
  Serial.print(pressure, 1);
  Serial.println("  psi");
  delay(500);
}

O valor guardado na variável pressure pode ser então manipulado para seus objetivos.

Recentemente fiz uma prova de conceito onde demonstrei a leitura de um sensor de pressão através de uma ponte de wheatstone com precisão centesimal, cujo valor de leitura era transferido do ponto A para o ponto B através de rádio LoRa. Essa era a essência da aplicação, que posteriormente deveria ir para a parte de "perfumaria", onde se faz as apresentações gráficas e se coloca os atuadores.

Imaginem que a pressão era altíssima para ser medida em casa e todo o código foi gerado em paralelo a testes unitários e simulados. Chegando na prova de conceito real, o resultado excedeu as expectativas, mas o espectador não teve a capacidade intelectual de entender que o desafio estava na prova de conceito e depreciou o resultado por não ter um gráfico visual. Para piorar, o próprio técnico adjunto não foi capaz de entender que a apresentação era uma prova de conceito. Moral da história: Elabore apresentações como se fosse para um escritor, uma manicure, um professor de história ou qualquer outra pessoa que não faça ideia do que é desenvolvimento. Existem diversos tipos de inteligência, e a dos anteriormente citados pode ser bastante elevada em suas respectivas funções, mas em nossa área pode ser bastante frustrante mostrar o valor de um trabalho ainda na parte conceitual.

Para vocês, leitores do blog, tenho certeza que essa pequena porção de código é o ponto de partida, suficiente para elaborar seus objetivos.

Onde comprar o sensor de pressão de 1.2MPa ?

Esse sensor de pressão está disponível na Saravati, que tem loja física na Sta Efigênia - São Paulo - SP.

Como não é muito usual esse tipo de produto em lojas para makers, eles têm poucas peças, então aproveite a oportunidade.

Revisão: Ricardo Amaral de Andrade

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