O Datalogger (coletor automático de dados ) e sensores elétricos Disciplina ACA 221 Instrumentos...
-
Upload
manoela-osorio-de-escobar -
Category
Documents
-
view
217 -
download
3
Transcript of O Datalogger (coletor automático de dados ) e sensores elétricos Disciplina ACA 221 Instrumentos...
O Datalogger (coletor automático de dados )e sensores elétricos
Disciplina ACA 221 Instrumentos Meteorológicos e Métodos de ObservaçãoDepartamento de Ciências Atmosféricas / IAG/USPLaboratório de Clima e BiosferaHumberto Ribeiro da Rocha, Helber Freitas, Eduardo Gomesapoio à Aula Prática de Laboratório : Instrumentos meteorológicos automáticos
Material apresentado exclusivamente aos alunos da disciplina, com conteúdo referenciado da literatura e disponível na www – NÃO CIRCULAR
O que é isso?
Large Escale Biosphere Atmosphere Experiment in AmazoniaLBA – Ecologia (início em 1999...)
Experimento sobre corpos aquáticos
Notas de aula Disciplina ACA 221 Laboratório de Clima e BiosferaDepartamento de Ciências Atmosféricas / IAG/USP
Ambiente de operação
internoexterno (em gabinete isolado de radiação e água)
-25 a +50 ºC; UR até 100% sem condensação Sistema automático programável
para: aquisição; armazenamento e
processamento de dados; Tipos de sensores operados:
analógicos, digitais e de pulso
Tipos de sensor: analógicos
- sinal elétrico (corrente, tensão, período ou frequência de uma onda) => variável meteorológica
ativos ex: termistor;
passivos
ex: piranômetro;
Notas de aula Disciplina ACA 221 Instrumentos Meteorológicos e Métodos de ObservaçãoLaboratório de Clima e BiosferaDepartamento de Ciências Atmosféricas / IAG/USP
Tipos de sensor: sensor de pulso (excitado) : excitado e fornece pulso como respostaex: ploviômetro
digital (excitado):
Notas de aula Disciplina ACA 221 Instrumentos Meteorológicos e Métodos de ObservaçãoLaboratório de Clima e BiosferaDepartamento de Ciências Atmosféricas / IAG/USP
ARQUITETURA do DATALOGGERMódulos funcionais
1. Interface com os sensores
Desenho esquemático dos módulos funcionais de um datalogger
Notas de aula Disciplina ACA 221 Instrumentos Meteorológicos e Métodos de ObservaçãoLaboratório de Clima e BiosferaDepartamento de Ciências Atmosféricas / IAG/USP
ARQUITETURA do DATALOGGERMódulos funcionais
1. Interface com os sensores
Desenho esquemático dos módulos funcionais de um datalogger
Notas de aula Disciplina ACA 221 Instrumentos Meteorológicos e Métodos de ObservaçãoLaboratório de Clima e BiosferaDepartamento de Ciências Atmosféricas / IAG/USP
DIREÇÃO
VELOCIDADE
ANEMÔMETRO E PÁ DE VENTO
Single Ended (SE): usa logger como potencial de referênciaDifferential (Diff) :usa um dos terminais do sensor como referência
Datalogger com cabos de comunicação dos sensores
ligados nas portas ou canais
Alimentação 12 V
ARQUITETURA do DATALOGGERMódulos funcionais
2. Processamento; 3. Interface com usuário
Desenho esquemático dos módulos funcionais de um datalogger
Notas de aula Disciplina ACA 221 Instrumentos Meteorológicos e Métodos de ObservaçãoLaboratório de Clima e BiosferaDepartamento de Ciências Atmosféricas / IAG/USP
ARQUITETURA do DATALOGGERMódulos funcionais
2. Processamento
Desenho esquemático dos módulos funcionais de um datalogger
Notas de aula Disciplina ACA 221 Instrumentos Meteorológicos e Métodos de ObservaçãoLaboratório de Clima e BiosferaDepartamento de Ciências Atmosféricas / IAG/USP
ARQUITETURA do DATALOGGERMódulos funcionais
3. Interface com usuário
Desenho esquemático dos módulos funcionais de um datalogger
Notas de aula Disciplina ACA 221 Instrumentos Meteorológicos e Métodos de ObservaçãoLaboratório de Clima e BiosferaDepartamento de Ciências Atmosféricas / IAG/USP
Estação Base
PROGRAMAÇÃO
Notas de aula Disciplina ACA 221 Instrumentos Meteorológicos e Métodos de ObservaçãoLaboratório de Clima e BiosferaDepartamento de Ciências Atmosféricas / IAG/USP
APLICAÇÃO (O que se quer monitorar?)
Taxa de aquisição (amostragem) e taxa de gravação: programável Taxa de aquisição
10 vezes / s (10 Hz) (ex: quandomedidas rápidas são necessárias)1 a 10 min (temperatura do ar, radiação)pulso (Precipitação) : independe da taxa de amostragem (conta somente quando há movimento da báscula)
Taxa de gravação: evento, ou médias, max, min, variância no período de :
0,1 s (ex : variáveis turbulentas com vento e CO2)
10, 30, 60, ... min (variáveis de uma estação meteorológica convencional)
Notas de aula Disciplina ACA 221 Instrumentos Meteorológicos e Métodos de ObservaçãoLaboratório de Clima e BiosferaDepartamento de Ciências Atmosféricas / IAG/USP
Capacidade de armazenamento Gravar média horária de Temperatura (24 registros / dia)
um registro de dados (record) = 2 byespaço da memória = 1000 records = 2Kby (exemplo)
Taxa de gravação = 24 rec/dia = 48 by /dia
... período de dias disponível = 2Kby / (48 by /dia) = 41,6 dias
exemplos : Loggers mais antigos: 256Kb ou menorLogger moderno: até 2Mb
Notas de aula Disciplina ACA 221 Instrumentos Meteorológicos e Métodos de ObservaçãoLaboratório de Clima e BiosferaDepartamento de Ciências Atmosféricas / IAG/USP
APLICAÇÃO (Qual informação guardar?)
Fonte de alimentação120 V AC rede convencional de energia
12 V DCbaterias (Pb-acido ou gel) com recarregador (ex: painel solar)
Exemplo para uma estação meteorológica:1 bateria 7 Ah, 1 painel solar 30 W
Notas de aula Disciplina ACA 221 Instrumentos Meteorológicos e Métodos de ObservaçãoLaboratório de Clima e BiosferaDepartamento de Ciências Atmosféricas / IAG/USP
APLICAÇÃO (Qual a autonomia necessária?)
APLICAÇÃO (Exemplo de sistema em campo)
APLICAÇÃO (Exemplo de sistema em campo)
Gabinete com equipamentos e datalogger empregados em experimento micrometeorológico em um sítio experimental de cana-de-açúcar Laboratório de Clima e Biosfera Iag/Usp
Interface anemômetro sônico
Painel de energia
Computador portátil para aquisição de dados
Analisador de gás
Multiplexador de
canais
Coletor de dados (Datalogger)
Teclado para programação e visualização dos dados
Notas de aula Disciplina ACA 221 Instrumentos Meteorológicos e Métodos de ObservaçãoLaboratório de Clima e BiosferaDepartamento de Ciências Atmosféricas / IAG/USP
APLICAÇÃO (Exemplo de sistema em campo)