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Sensores de luminosidade TEMT6000 e BH1750

O hardware da plataforma Arduino não possui tanta confiabilidade quanto Controladores Lógicos Programáveis (CLPs ou PLCs) industriais, mas devido ao baixo custo e viabilidade de distribuição de hardware à distância em múltiplos locais, eles podem ter grande utilidade e serem integrados a sistemas industriais profissionais por meio do protocolo MODBUS TCP.

Neste exemplo, empregamos o MODBUS TCP via rede Ethernet, integrado a um servidor OPC e o software LabVIEW para exibição, armazenamento em um Banco de Dados MySQL e processamento de dados.

TEMT6000

O sensor de luz ambiente TEMT6000 consiste em um fototransitor da fabricante Vishay Semiconductors sensível ao espectro visível de maneira similar ao olho humano, conforme gráfico abaixo. Portanto, é um sensor analógico que pode ser conectado a uma porta analógica do Arduino para simples aquisição de dados. 

Sensitividade Espectrial Relativa TEMT6000

Sensitividade Espectrial Relativa TEMT6000

Embora se trate de um sensor analógico, sua integração a um CLP em ambiente industrial é um pouco mais complicado uma vez que a tensão Vce (coletor-emissor) máxima é de apenas 6V. Conforme imagem abaixo, o sensor é usuamente comercializado em um módulo com apenas um resistor de 10k ohms entre a terra e o emissor:

modulo temt6000

No gráfico abaixo, temos os dados registrados de quatro sensores TEMT6000 ao longo de um dia chuvoso. Esse sensor apresenta saturação durante o maior intervalo de medição, principalmente nos sensores instalados em áreas externas protegidos apenas por uma caixa de acrílico:

Graficos TEMT6000

Graficos TEMT6000

BH1750

O sensor de luz ambiente BH1750 consiste em um circuito integrado da fabricante ROHM Semiconductors com interfaces de comunicação eletrônica I²C e SPI, alta resolução de até 0,5 lux com período de medição de 120ms, ampla faixa de medição (1 a 65535 lux), sensibilidade espectral semelhante ao olho humano (conforme gráfico abaixo) e filtro contra ruídos com frequências 50Hz e 60Hz.

Sensibilidade Espectral bh1750

O módulo BH1750 usualmente comercializado na internet possui um regulador de tensão 5V para 3,3V (o circuito integrado BH1750 possui tensão máxima de alimentação de 4,5V) e respectivos capacitores e resistores pull-up necessários para o barramento I²C:

bh1750 300x269

No gráfico abaixo, temos os dados registrados de quatro sensores BH1750 ao longo de um dia chuvoso. Por possuir uma grande faixa de medição, esse sensor não apresenta saturação no intervalo de medição, mesmo com sensores instalados em áreas externas protegidos apenas por uma caixa de acrílico e sob insolação direta no sensor:

Graficos BH1750

Graficos BH1750
 

Ao compararmos os dados de sensores TEMT6000 e BH1750 instalados na mesma localização, é possível perceber que ocorre saturação no sensor analógico TEMT6000 no maior período do dia e que ambos possuem resposta espectral muito semelhante:

Graficos TEMT6000 versus BH1750

Graficos TEMT6000 versus BH1750

 

 

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