Sensor filamento em lençol

[ricaardo]

Boa tarde, tenho um sensor que pretende detetar presença de pessoas e umidade. A deteção de ambos dá-se através da variação de resistência. O sensor consiste num filamento integrado num lençol e é composto por 3 terminais, um que diz respeito à variação da resistência quando está alguém em cima do lençol, um terminal comum e outro que diz respeito à presença de líquidos. A ideia é efetuar o condicionamento do sinal  com duas pontes de wheatstone (uma para a deteção de presença e outra para a umidade) e dois amplificadores instrumentais (que irão ter à saída a diferença de tensões entre os braços das respetivas pontes). A resistência do sensor na ausência de pessoas é 120ohm e na ausência de liquidos é da ordem dos Mohms. O que estou a pensar é utilizar um arduino e sempre que a diferença de tensões for superior a um limite, isso significa presença de pessoas ou umidade no sensor.... Será que me podem dar alguma opinião em relação a esta ideia?

[.if]

Sim a ideia é + que boa mas só depois de condicionar e filtrar o sinal direitinho pro microcontrolador. Fale + sobre este tal lençol com fotos, figuras, desenhos, qual seu princípio de funcionamento e tal pois nunca vi na vida.

[ricaardo]

Viva, o sensor consiste num filamento e está integrado no lençol das imagens, de acordo com a teoria, o filamento na presença de uma pessoa altera a sua resistividade e portanto a resistência entre os terminais 1 e 2 diminui, sem ninguém e com o lençol esticado a resistência é cerca de 120 ohm (mas oscila, não é certinho). Para deteção de umidade, se repararmos pelo filamento o circuito tem uma zona aberta e quando começa a ficar molhado começa a haver contacto e a resistência diminui (resistência entre os pontos 2 e 3) da ordem dos Mohm para os Kohm, dependendo da quantidade de água. O objetivo é implementar com a ajuda do microcontrolador, um sistema que diga se estão pessoas no lençol e o nível de umidade.

[alexandre.mbm]

5 minutos atrás, ricas disse:

O objetivo é implementar com a ajuda do microcontrolador, um sistema que diga se estão pessoas no lençol, e o nível de umidade.

 

Seria legal como parte da monitoração da vida de um pet.

 

@ricas , qual é o objetivo com pessoas?

[ricaardo]

@alexandre.mbm Sim, por exemplo

 

[.if]

Projeto legal. A umidade até que consigo 'senti-la' alterando a resistência mas a pressão da presença de algo ou alguém, nem tanto. Se achar que deve, explique(1) o motivo físico e elétrico que faz detectar alguém pisando no lençol seco. Seria alteração da capacitância? Ou resistência? Ele é de pano comum?  Seria pra uso médico/geriátrico? Algo monitorar xixi na cama (sério).

 

O programa pra este projeto tende a ser simples: basta comparar as leituras analógicas. Já o circuito tem alguns 'depende' de alguns testes que você fizer.

De novo.. projeto bacana! Parabéns!

 

Depois de publicar o post acima, googlei texible e

https://idealsafe.pt/produto/texible-wisbi-home/

minha intuição estava meio que correta .

 

(1) ... já tinhas explicado .. sorry

[alexandre.mbm]

27 minutos atrás, .if disse:

Algo [como] monitorar xixi na cama (sério).

 

Dá pra imaginar que o estresse mecânico e químico logo acabaria com os finos filamentos, os quais precisam ser realmente muito delicados para não lesionarem a pele frágil do usuário geriátrico.

 

@.if , outras questões seriam mais práticas. O artefato sujaria a cada detecção, sendo desplugado e substituído?

 

Se bem que ele poderia ser apenas uma pequena peça sensora acomodada dentro das fraldas, como o cuidador achasse mais adequado. Aliás, o idoso "relativamente" independente, com incontinência urinária e alzeimer também poderia tê-lo nas peças íntimas, sejam elas fraldas ou não.

 

A maior objeção talvez seja que uma pessoa acamada precisa de outros cuidados em períodos curtos de tempo. Por exemplo, a mudança do decúbito para não surgirem escaras.

[ricaardo]

37 minutos atrás, .if disse:

Projeto legal. A umidade até que consigo 'senti-la' alterando a resistência mas a pressão da presença de algo ou alguém, nem tanto. Se achar que deve, explique(1) o motivo físico e elétrico que faz detectar alguém pisando no lençol seco. Seria alteração da capacitância? Ou resistência? Ele é de pano comum?  Seria pra uso médico/geriátrico? Algo monitorar xixi na cama (sério).

 

O programa pra este projeto tende a ser simples: basta comparar as leituras analógicas. Já o circuito tem alguns 'depende' de alguns testes que você fizer.

De novo.. projeto bacana! Parabéns!

 

Depois de publicar o post acima, googlei texible e

https://idealsafe.pt/produto/texible-wisbi-home/

minha intuição estava meio que correta .

 

(1) ... já tinhas explicado .. sorry

 

Sim, o sensor texible wisbi já existe e é comercializado para essencialmente fins domésticos, mas quando diz que o circuito terá alguns inconvenientes, refere-se a quê? Eu estava a pensar usar o adc do arduino que tem 10 bits para ler as tensões de saída do amplificador de instrumentação e com isso criar o programa

@alexandre.mbm

11 minutos atrás, alexandre.mbm disse:

 

Dá pra imaginar que o estresse mecânico e químico logo acabaria com os finos filamentos, os quais precisam ser realmente muito delicados para não lesionarem a pele frágil do usuário geriátrico.

 

@.if , outras questões seriam mais práticas. O artefato sujaria a cada detecção, sendo desplugado e substituído?

 

Se bem que ele poderia ser apenas uma pequena peça sensora acomodada dentro das fraldas, como o cuidador achasse mais adequado.

 

A maior objeção talvez seja que uma pessoa acamada precisa de outros cuidados em períodos curtos de tempo. Por exemplo, a mudança do decúbito para não surgirem escaras.

 

O sensor já está a ser comercializado e julgo não haver muitos problemas, porque tem sido usado em pessoas acamadas em casa, é mais para fins domésticos/lares.

[.if]

6 minutos atrás, ricas disse:

o circuito terá alguns inconvenientes, refere-se a quê?

Eis que surge o momento 'trocadílhico' para sentir na pele o resultado de testes preliminares. Como sempre digo, na prática há outras teorias. Proceda como planejaste desde o princípio: faça medições, testes, ajustes a etc. Não consigo  profetizar empecilhos específicos ao teu projeto a não ser os tradicionais como necessidade de filtros e afins. Considere também que é um projeto preexistente portanto alguém já passou e superou o que me leva a te dizer: baseie-se no produto/circuito: compre um e copie/ajuste/otimize.

15 minutos atrás, ricas disse:

O sensor já está a ser comercializado

 

Uma coisa que suponho ser importante é a questão da isolação elétrica: não deve ser usada qualquer fontinha para uso real. Pra testes, te permito, ok?

De novo, conjecturas genéricas de alguém do ramo eletrônica geral com mini experiências em eletronica dedicada a cada ramo desta ...

[alexandre.mbm]

43 minutos atrás, .if disse:

Uma coisa que suponho ser importante é a questão da isolação elétrica: não deve ser usada qualquer fontinha para uso real.

 

Passar por bateria?

 

1 hora atrás, ricas disse:

O sensor já está a ser comercializado e julgo não haver muitos problemas, porque tem sido usado em pessoas acamadas em casa, é mais para fins domésticos/lares.

 

Busque o feedback dessas pessoas. Algo a melhorar deve ter...

 

2 horas atrás, alexandre.mbm disse:

@ricas , qual é o objetivo com pessoas?

 

1 hora atrás, .if disse:

https://idealsafe.pt/produto/texible-wisbi-home/

 

TEXIBLE Wisbi é um dispositivo inteligente para inserção na cama e/ou cadeirão, que envia automaticamente um alerta para um smartphone quando a pessoa supervisionada estiver numa superfície molhada ou sair da cama e/ou cadeirão.

 

√ Aumento da segurança do paciente

√ Alerta inteligente

√ Fácil de usar

√ Impermeável

√ Respirável

 

Dependendo da situação, os produtos para incontinência podem ser dispensados por completo, sendo que a sensação de independência é mantida por mais tempo.

[MOR_AL]

Bom. Tenho alguns pitacos...

1 - O amplificador com a ponte de wheatstone precisa ter os quatro (ou três mais a resistividade do sensor) resistores MUITO idênticos. O erro entre esses resistores introduz um erro maior na saída. Há um bom tempo, calculei o erro introduzido pelo erro dos resistores, mas já não sei mais o seu paradeiro. Seria interessante, que você calculasse para ter noção deste erro.

Não conheço este sensor de 120 Ohms, mas acredito que a variação seja bem pequena.

 

2 - Tem que haver um isolamento galvânico entre estes fios sensores do colchão e o circuito alimentado pela rede. Existem amplificadores (caros) da Burr-brown/Texas, que implementam esta característica.

 

Em Tempo: "Recordar é viver outra vez".

Resolvi calcular o amplificador, mas sem a influência do offset do operacional.

Segue o cálculo.

Sugiro considerar um erro entre R1 e R3. Algo como R3 = 1,01*R1 (apenas 1%), E/OU R4 = 1,01*R2. 

Calcule para um ganho de 100 (R2 = 100*R1) e veja o erro que dá em V0.

 

MOR_AL

[alexandre.mbm]

Para acamados muito dependentes, imóveis e com baixa capacidade de comunicação, um objeto delicado, pequeno, lavável, que fosse como uma sonda funcionalmente posicionável na região íntima, com a intenção de detectar a presença de urina ou fezes (independentemente de como estivessem: sólidas, pastosas ou líquidas), seria uma ferramenta interessante. Como interface, bastaria um LED, um buzzer de alarme, e um push button para mínimo controle.

[ricaardo]

2 horas atrás, .if disse:

Eis que surge o momento 'trocadílhico' para sentir na pele o resultado de testes preliminares. Como sempre digo, na prática há outras teorias. Proceda como planejaste desde o princípio: faça medições, testes, ajustes a etc. Não consigo  profetizar empecilhos específicos ao teu projeto a não ser os tradicionais como necessidade de filtros e afins. Considere também que é um projeto preexistente portanto alguém já passou e superou o que me leva a te dizer: baseie-se no produto/circuito: compre um e copie/ajuste/otimize.

 

Uma coisa que suponho ser importante é a questão da isolação elétrica: não deve ser usada qualquer fontinha para uso real. Pra testes, te permito, ok?

De novo, conjecturas genéricas de alguém do ramo eletrônica geral com mini experiências em eletronica dedicada a cada ramo desta ...

Obrigado!! Estou já a pensar numa solução, quando tiver algo físico eu mostro

20 minutos atrás, alexandre.mbm disse:

Para acamados muito dependentes, imóveis e com baixa capacidade de comunicação, um objeto delicado, pequeno, lavável, que fosse como uma sonda funcionalmente posicionável na região íntima, com a intenção de detectar a presença de urina ou fezes (independentemente de como estivessem: sólidas, pastosas ou líquidas), seria uma ferramenta interessante. Como interface, bastaria um LED, um buzzer de alarme, e um push button para mínimo controle.

Este sensor é utilizado por baixo do lençol da cama, de pessoas com pouca mobilidade e que exigem cuidados, sempre que o pano estiver humido, com por exemplo urina ou o paciente se desloque da cama, o cuidador recebe um alerta na app

@MOR Obrigado!! A simulação que eu fiz foi esta. A parte esquerda do circuito pretende ilustrar o sensor de umidade e a direita o sensor de presença. A ideia é obter na saída dos amp de instrumentação a diferença entre tensões dos braços da ponte.

 

 

 

[Sérgio Lembo]

Ponte de Wheatstone, bom para medição com uso de galvanômetro, lineariza entre outras vantagens. Com o uso de um microcontrolador que tem ADC não sei se é necessário. Se vai fazer detecção simples uma associação série entre o sensor e um resistor fixo é o quanto basta. Com um simples operacional mais um set-up adequado da outra entrada e o alarme está feito, não precisa de microcontrolador. Se pretende quantificar teor de umidade e outras coisas vai precisar de uma tabela de resposta desse lençol sensor.

[ricaardo]

1 minuto atrás, Sérgio Lembo disse:

Ponte de Wheatstone, bom para medição com uso de galvanômetro, lineariza entre outras vantagens. Com o uso de um microcontrolador que tem ADC não sei se é necessário. Se vai fazer detecção simples uma associação série entre o sensor e um resistor fixo é o quanto basta. Com um simples operacional mais um set-up adequado da outra entrada e o alarme está feito, não precisa de microcontrolador. Se pretende quantificar teor de umidade e outras coisas vai precisar de uma tabela de resposta desse lençol sensor.

Estava a pensar utilizar um arduino e quando houver deteção de presença acende um led, quando deteção de umidade acende outro led. A deteção será feita através da diferença entre tensões. Quando passar de um certo limite ainda a ser estudado

[Sérgio Lembo]

@ricas

você até pode colocar os pinos do Arduíno no ambiente para ler tensões mas lembre-se: é produto delicado, pessoas frequentemente estão com altas cargas estáticas e para queimar um microcontrolador não precisa de muito. Fazer um escudo com operacionais ajuda a preservar o mc e se os operacionais forem montados sobre soquetes facilita a troca. O uso de 2 diodos em cada entrada descarregando o excesso de tensão na fonte é boa técnica.

[alexandre.mbm]

1 hora atrás, ricas disse:

Este sensor é utilizado por baixo do lençol da cama, de pessoas com pouca mobilidade e que exigem cuidados. Sempre que o pano estiver úmido, por exemplo com urina, ou que paciente se desloque da cama, o cuidador receberá um alerta no app.

 

Eu já havia entendido. Será que nas situações reais isso funciona bem?! A propósito, acho o incentivo e a dependêndia do smartphone prejudiciais. Você tem a chance de fazer melhor, mais simples e mais barato. O difícil, presumo, está sendo encontrar quem lhe dê o feedback para o produto que já existe mas é pouquíssimo conhecido. O negócio também é meio caro...

[.if]

16 horas atrás, alexandre.mbm disse:

Passar por bateria?

Não necessariamente. Uma fonte apropriada fornece a isolação necessária.

ou de fato,sim... o uso de bateria pode tornar ainda mais seguro. P.ex. uma pilha moeda do lado do sensor com circuito de baixíssimo consumo e isolação com opto acopladores. Pode durar meses...

14 horas atrás, MOR disse:

Tem que haver um isolamento galvânico entre estes fios sensores do colchão e o circuito alimentado pela rede

 

16 horas atrás, alexandre.mbm disse:

para inserção na cama e/ou cadeirão

Cá pra nós é cadeira de rodas mas .. sério... eu havia lido caldeirão. 

 

O lance da estática foi muito bem lembrado pelo amigo @Sérgio Lembo e apesar de de fato não haver necessidade eletroetrônica de envolver o universo arduíno, seu uso torna o sistema muito mais flexível e com mais possibilidades de expansão do produto e mental.

[rmlazzari58]

Lençol legal! Se calhar talvez dê até para medir a temperatura... a diferença entre a temperatura ambiente e a do lençol indicaria presença, talvez. Será que existe termopar trançado?

 

Bem, rs... chega de palpite impertinente porque o sensor está dado.

[ricaardo]

Viva, alguém sabe algum conector apropriado para ligar esta espécie de "botões" à breadboard? 

[alexandre.mbm]

@ricas , em fase transitória de laboratório você pode experimentar garras de jacaré.

 

Como é o "conector" fêmea original no produto? Pois isso mais parece um botão normal de costura! Então você poderia soldar no "chapéu" da fêmea. Teria apenas de ver se o material é metálico e suficientemente adequado.

 

Na real, eu não sei se esse "contato" é confiável. Imagino muito ruído...

[.if]

43 minutos atrás, alexandre.mbm disse:

um botão normal de costura!

Google imagens colchete de pressão (clique)

Dica: deve oxidar com relativa rapidez: elabore um sistema/cabo semi descartável.

 

46 minutos atrás, alexandre.mbm disse:

você pode experimentar garras de jacaré.

Eu ia dar esta ideia.

[ricaardo]

1 hora atrás, alexandre.mbm disse:

@ricas , em fase transitória de laboratório você pode experimentar garras de jacaré.

Sim, era o que eu tinha pensado.... 

Como é o "conector" fêmea original no produto? Pois isso mais parece um botão normal de costura! Então você poderia soldar no "chapéu" da fêmea. Teria apenas de ver se o material é metálico e suficientemente adequado.
Sim, efetivamente penso que é a solução mais fiável, porque como disse, os jacaré irão causar muito ruido...

 

Na real, eu não sei se esse "contato" é confiável. Imagino muito ruído...

 

59 minutos atrás, .if disse:

Google imagens colchete de pressão (clique)

Dica: deve oxidar com relativa rapidez: elabore um sistema/cabo semi descartável.

 

Eu ia dar esta ideia.

Excelente ideia, https://www.adafruit.com/product/1126#technical-details

[alexandre.mbm]

57 minutos atrás, ricas disse:

Sewable Snaps - 5mm Diameter

 

Será outro nome para a mesmíssima coisa? Não parece haver "especificações elétricas".

 

 

Apesar de estar sendo ofertado pela Adafruit, continua "parecendo" um simples material de costura.

 

Não fosse um detalhe no verso da cartela:

 

 

"for needle detectors"

 

Será que esse troço tem datasheet?!

[Antonio Lago]

@Sérgio Lembo Bom dia. Busco desenvolver 1 sistema de aquisição de dados para soldagem: tensão e corrente, com botões de INíCIO e FIM do período de aquisição. quando acionado FIM, o sistema faz o cálculo de: corrente(A) X tensão (V) X Comprimento Soldado. Esse resultado precisa ser impresso, via impressora térmica, tipo de mercado.

O ambiente é de soldagem industrial, com muito ruído elétro/magnético ... 

Sendo que o "Comprimento Soldado" é informado manualmente ao sistema.

Pergunto: qual é o melhor caminho: CLP ou outra sugestão.

Procuro alguém com interesse em ajudar no desenvolvimento, pois tenho pouco conhecimento a área eletrônica.

Obrigado pela atenção.