Aquisição de sinal de sensor

[alexandre.mbm]

37 minutos atrás, Mega Blaster disse:

Reparem no tamanho

 

@Mega Blaster , você não se dirigiu a mim, mas estamos todos na busca.

 

O sensor (ponta, sonda) estaria posicionado como, onde, com a intenção de observar a temperatura de que objeto específico?

 

Para alguns usuários finais, um fio espesso ou notável no cenário pode ser um problema. Risco de lesões por pressão ou de destruição dos artefatos.

 

21 minutos atrás, aphawk disse:

variar a temperatura de 36 para 40 graus

 

O corpo humano pode variar a temperatura por si só, e por condições de saúde. Por outro lado, abaixo dele ou acima, as possibilidades também são várias: uma roupa de malha diferente, um edredom, a eficiência do ar-condicionado, e por aí vai.

 

Aliás, lembremos que reflexão de IR também mede temperatura, como opção.

[aphawk]

@alexandre.mbm ,

 

Pelo que eu lí, a ideia é acusar a presença pelo sensor de temperatura, certo ?

 

Sem o usuário, a temperatura deve ser abaixo de 30 graus, e com o usuário, após algum tempo deve chegar acima de 35 graus..... eu vejo um intervalo pequeno para se determinar a presença ou ausência, e usar um termistor mais adequado facilitará isso.

 

Usar IR para verificar presença / ausência deve ser bem mais caro do que qualquer termistor kkkkk

 

Paulo  

 

[Mega Blaster]

Entendi. A ideia que apresentei é para usar um sensor do tipo. Agora, para o mais adequado, é de se pesquisar então. Talvez PTC ou um termopar qualquer que se adeque (tipo J, K, N), enfim...

[alexandre.mbm]

@aphawk , eu não tinha percebido a intenção com o termistor.

 

6 minutos atrás, aphawk disse:

Usar IR para verificar presença / ausência deve ser bem mais caro do que qualquer termistor

 

Na verdade, usar IR para aferir temperatura pode facilmente se tornar pouco preciso. Na pele, transpiração já muda as coisas.

[.if]

Em 04/05/2023 às 15:51, Mega Blaster disse:

@.if Então, o princípio do sensor de temperatura se aplica? Pode dar o resultado desejado?

Penso que aquela estrutura cosida não se aplica à leitura de temperatura.

Sobre temperatura: uma opção ao ntc/ptc/temopar/pt100/lm35e etc é um simples e barato diodo 1n4148 (quase engoli um smd hoje... tava no meu prato de arroz com feijão). Apesar da variação ser apenas -2mV/°C, um mc apropriado pode ler diretamente.

[aphawk]

41 minutos atrás, .if disse:

Apesar da variação sem apenas -2mV/°C, um mc apropriado pode ler diretamente.

 

Imagine um cabo blindado indo do aparelho até a posição na cama, com o diodo tendo a sua "'area de contato" aumentada em muitas vezes para permitir receber a temperatura de um corpo em cima; o nível de ruído envolvido em uma medição do tipo 2 mV / grau ......  vai ser um projeto bem mais difícil do que medir o termistor, que pode facilmente gerar mais de 10 mV / grau, dependendo do modelo escolhido....

 

1 hora atrás, Mega Blaster disse:

Entendi. A ideia que apresentei é para usar um sensor do tipo. Agora, para o mais adequado, é de se pesquisar então. Talvez PTC ou um termopar qualquer que se adeque (tipo J, K, N), enfim...

 

O custo envolvido em um circuito com junta fria , o próprio termopar que costuma ser algo mais delicado, a dificuldade de posicionar algo grandinho na cama para não incomodar o paciente ........  eu acho muito mais viável o termistor ....

 

Paulo

[rmlazzari58]

Mesmo sendo apenas um xeretador iniciante, curto mais os desafios do analógico mas... tava dando uma espiada no mc que o colega @ricaardo trouxe (Esp32) e fiquei com a impressão de que, se se usar apenas o lençol como sensor e esse Esp32 como processador, dá jogo. Provavelmente a firma que você citou, @ricaardo,

 

Em 02/05/2023 às 00:20, ricaardo disse:

Se a Wisbi conseguiu fazer a aquisição do sinal utilizando apenas o lençol

faz, se não usando esse mc (ou um outro pretaportê qualquer, tipo Arduíno), com algo nessa linha. Se fosse uma firma gigante, talvez o chip fosse projetado especialmente para eles, com apenas as partes suficientes, apenas os módulos necessários...

 

 

Esse mc usa pouquíssima corrente (li algo perto de 2,5uA em um estado que a turma chama de "sono profundo") e 3,3v, o que facilita na hora de usar uma bateria. Ajudaria bem se tivesse um interruptor para que nem essa corrente fosse desperdiçada quando o lençol não estiver em uso.

 

Outra que esse mc já possui internamente tanto um oscilador bem rápido (160MHz) quanto parece que sua arquitetura é orientada para sensores.

 

Ali já vem também transmissor e receptor de rádio, orientado também ao Wi-fi e ao Bluetooth. E, por fim, diversas entradas analógicas e digitais.

 

Para aquisição dos sinais, quem sabe não seria o caso de simplesmente conectar cada um dos 3 terminais do lençol em 3 entradas analógicas do mc e aí começa a testar resistência e capacitância - sejam quais forem - nas situações reais, e ir anotando?

 

Sem ninguém em cima, qual a capacitância e a resistência entre os terminais 1 e 2? E entre o 1 e o 3? Por fim, entre 2 e 3? E se tiver alguém deitado em cima, o que acontece entre esses terminais? E se houver suor ou urina (que conduzem bem melhor do que água)?

 

 

Tem um ponto que desperta minha curiosidade: se o tecido for impermeável, a leitura da capacitância, tudo bem, mas a da resistência fica bem difícil, hein? E se for permeável, não muda tudo depois de lavado? Digo, sempre sobra uns restolhos de sabão em pó...

 

Talvez seja imprescindível um reset, algo que se usava nas câmera antigas de gravar vídeo em fita que o pessoal chamava de "bater um branco", filmar um branco absoluto para depois ter noção dos que é branco amarelado, por exemplo. Ou seja, calibrar o sistema a cada vez que for usá-lo.

 

 

Bem... eis aqui o que encontrei xeretando esse mc, quem sabe ajuda?

 

https://curtocircuito.com.br/blog/Categoria IoT/conhecendo-esp32

 

 

 

E aqui também:

https://deinfo.uepg.br/~alunoso/2019/SO/ESP32/HARDWARE/

 

 

[alexandre.mbm]

7 horas atrás, rmlazzari58 disse:

firma que você citou, @ricaardo

 

Texible Wisbi® é o produto, uma marca da empresa Texible GmbH. Existe o produto versão HOME e versão PLUS. Este último traz um transmissor que dispensa Wi-Fi.

 

Vejam as screenshots da TEXIBLE Wisbi App.

[.if]

13 horas atrás, aphawk disse:

o nível de ruído envolvido em uma medição do tipo 2 mV / grau

Não pra este projeto mas o sinal que se quer medir é dc e um ruído é essencialmente ac havendo técnicas eficientes pra suprimi-lo sendo a mais óbvia capacitores, indutores ou RLC. Uma outra é um amplificador diferencial...Apesar de sair um pouco do campo minimalista. Também o sinal é de baixa impedância o que dificulta a inserção de ruídos vindos do lado negro da força. Ou seja, extrair os -2mV/°C mesmo a uma "longa" distância não é bixo de 7 cabeças. Basta usar um pouco a sua

É bem fácil se comparado à técnica usada pra detectar presença de exoplanetas: variação mínima do brilho da estrela ou seu deslocamento.

11 horas atrás, rmlazzari58 disse:

conectar cada um dos 3 terminais do lençol em 3 entradas analógicas do mc e aí começa a testar resistência e capacitância - sejam quais forem - nas situações reais, e ir anotando?

Foi a minha exata proposta... ok .. talvez criptografada mas foi...

Sobre a bed empty

uma ideota not so bad é um sensor de peso num pé da cama. Minimalista ao extremo: duas moedas com um dietétrico entre elas um pedaço de câmara de ar. Com o peso, se aproxima e aumenta a capacitância. Se o ser sai da cama, há diminuição do valor. Tive esta ideota há muitos anos: era pra colocar debaixo do botijão de gás pra avisar quando no fim. Ideia 100% original, já registrei isso pela net afora...

[alexandre.mbm]

40 minutos atrás, .if disse:

um sensor de peso num pé da cama

 

Uma vantagem: a pessoa poderá estar em qualquer posição, desde que acrescentando massa à cama.

 

Uma desvantagem: não resolverá para sofás com pés incomuns ou cadeiras de roda.

[.if]

4 horas atrás, alexandre.mbm disse:

não resolverá para sofás com pés incomuns ou cadeiras de roda.

Talvez não, talvez sim: basta usar a criatividade pra posicionar apropriadamente o "sensor' . P.ex. no botijão de gás a ideia era colocar em baixo do pezinho do suporte e chão ou diretamente entre botijão e chão. Ou em qualquer lugar que "bloqueasse" a gravidade...

[alexandre.mbm]

Por ser barato, um exemplar do acessório moeda-balança poderia ser instalado em cada local de interesse. Para ser conectado sob demanda. Um para a cama, outro para o sofá... e por aí vai.

 

Evidentemente que um lençol resolvendo tudo fica uma proposta de usabilidade mais atraente.

[.if]

Complementando a ideota, faça com que o dispositivo moeda funcione contactless (bluetooth, zigbee, loRa e afins)  com uma pilha .. moeda. No caso do botijão ele pode enviar dados pra uma central - p.ex. um app no celular - de tempos em tempos . A 9600bps ele pode enviar um pacotinho de dados com o peso rapidão e a pilha nem deve sentir. Ela pode durar anos. O algoritmo chutado para otimização da bateria:

-se pesado.. acaba de colocar... pese e envie dados a cada 24 horas.

-se abaixo de 10%, a cada hora

-se 1% ... a cada minuto

-meça e avise se bateria baixa .. anos depois pode baixar.

 

Fica aí o registro pra quem algum dia quiser se embrenhar pelo mundo iot e quem sabe ganhar um trocadinho.. quero minha comissão!

[aphawk]

10 horas atrás, .if disse:

Basta usar um pouco a sua

 

estou fora ...... já sofrí muito com sinais dessa magnitude....  acho que a cabeça já era .....

 

Paulo

 

 

[ricaardo]

@Sérgio Lembo @aphawk @Mega Blaster @alexandre.mbm @.if  Antes de mais, obrigado a todos! E peço desculpa se me esqueci de citar alguém. Este sensor é um trabalho que já tento fazer há cerca de um ano, mas ainda sem ter resultados. O objetivo é usar apenas os terminais do sensor e nenhum sensor nem componente externo.
Para que talvez consigam ver o que acontece fiz 3 videos que ilustram a variação da capacitância e resistência dos 3 terminais, em 4 condições: Sem ninguém e seco, Com alguém e seco, Com alguém e molhado, Sem ninguém e molhado. Os quais por favor visualizem no link: https://drive.google.com/drive/folders/1TIIU49bpHQKoBK73GOyxSN08hCcFz0NS?usp=share_link

 

Resumidamente o que acontece é que nos 2 primeiros terminais (onde o cricuito é fechado), apenas a resistência varia, mas não segue um padrão, isto é, sem ninguém pode ter 125ohm, e com alguém apesar da resistência por vezes diminuir, acaba por voltar ao mesmo valor e a amplitude do valor minimo medido (116ohm) e máximo (130ohm) é relativamente pequena, ainda por cima quando as leituras são tão instáveis. Não consigo encontrar um padrão para a medida de resistência que me diga se a pessoa está ou não no lençol.

Já nos terminais 2 e 3, onde o circuito é aberto (e por isso a resistência é da ordem dos Mohm) é notável a variação de capacitância quando alguém se deita de cerca de 50pF para  cerca de 90pF e com valores muito mais estáveis.
Quando molho o circuito, a resistência entre os terminais 2 e 3 diminui bastante, da ordem dos Mohm para os Kohm e a capacitância aumenta bastante, dependendo da quantidade de água absorvida pelo lençol.

Quando o lençol está seco, a deteção de presença de pessoas pode ser feita através da variação da capacitância nos terminais 2 e 3 (como podem comprovar nos videos), o problema é que quando existe água no lençol não sei como posso detetar se existe ou não uma pessoa.

 

Em 04/05/2023 às 20:04, Sérgio Lembo disse:

No desenho abaixo foi omitido o resto da polarização do 555. Dá sim para medir a capacitância e resistência ao mesmo tempo com uso de uC. 

Pode por favor indicar o número dos terminais do 555 e uC a utilizar nessse circuito?

E se utilizar uma ponte de Schering?

 

Muito obrigado pela vossa ajuda e partilhem as vossas ideias por favor.

[Sérgio Lembo]

Vamos falar da medida de capacitância. Assisti aos vídeos. Vamos falar do lençol desocupado seco, ocupado seco e molhado. Quando molhado o capacitor não só apresenta elevadíssimo valor como também uma baixa resistência que inviabiliza o oscilador. Para limitar o valor máximo e não ter o oscilador parado quando o lençol molhar a solução é colocar um capacitor em série com o lençol.  O terminal 2 do lençol permanece no GND e o terminal capacitivo vai para um capacitor de 220nF. A outra ponta do capacitor de 220nF vai para os terminais 2 e 6 do 555 e para o resistor R2. R2 passa a ser de 330k. A outra ponta de R2 que está ligada no pino 7 passa para o pino 3 (OUT). R1 é eliminado. Com essa configuração o lençol desocupado passa de 50pF para 41pF, o lençol ocupado de 90pF para 63pF e o lençol molhado com a elevadíssima capacitância e baixa resistência passa a ser visto pelo circuito como um curto e então teremos os 220pF que foram inseridos em série. Combinados com o resistor de 330k ligados no OUT do 555 teremos frequências de 53kHz, 35kHz e 10kHz respectivamente. Isto te permitirá saber se o paciente caiu da cama seca ou se a urina vazou da fralda.

Sobre a resistência infelizmente não apresentaste nenhuma variação a ser aproveitada. 

Nos seus vídeos faltou falar do comportamento do lençol com o paciente suado. 

Ao fazer a ligação do oscilador para o lençol não cometa o erro de usar cabo de 2 condutores. A capacitância desses cabos é muito elevada para este circuito. Utilize 2 cabos de 1 condutor. 

[ricaardo]

@Sérgio Lembo Obrigado, vou experimentar o que diz, mas pelo que entendi voltarei a não conseguir detetar quando alguém sai do lençol e ele continua molhado, nem a % de agua existente certo?? Terá alguma ideia de como detetar a % água existente?

 

A minha ideia era utilizar um divisor resistivo de 100K e quando o lençol estiver molhado a resistência vai da ordem dos Mohm para os Kohm, mas o problema é que se utilizar o circuito da figura e um divisor resistivo, um circuito condiciona o outro certo? Ou utilizando esse Uc que fala, consigo medir as duas grandezas alternadamente? Será que me pode enviar uma referência desse Uc? Porque não percebi bem o que é

[alexandre.mbm]

9 horas atrás, ricaardo disse:

Este sensor é um trabalho que já tento fazer há cerca de um ano, mas ainda sem ter resultados. O objetivo é usar apenas os terminais do sensor e nenhum sensor nem componente externo.

 

A intenção é o aproveitamento da peça, o estudo auto-didata, ou um investimento acadêmico, ou o que?

 

O motivo de eu me atrever a ainda lhe perguntar isso, nessa altura do campeonato, é buscar me reposicionar no tópico como for adequado.

 

9 horas atrás, ricaardo disse:

Não consigo encontrar um padrão para a medida de resistência que me diga se a pessoa está ou não no lençol.

 

Não faz sentido mesmo. A resistência aferida em um condutor não muda por você estar manuseando-o com uma luva menos condutiva.

 

9 horas atrás, ricaardo disse:

Quando molho o circuito, a resistência entre os terminais 2 e 3 diminui bastante, da ordem dos Mohm para os Kohm e a capacitância aumenta bastante, dependendo da quantidade de água absorvida pelo lençol.

 

Você também deve reservar urina para testes. É outra qualidade.

 

9 horas atrás, ricaardo disse:

o problema é que quando existe água no lençol; não sei como posso detectar se existe ou não uma pessoa

 

Talvez não seja um requisito. O local precisará ser limpo. Lembre-se: na real, tenderá a não ser água nem suco.

 

1 hora atrás, ricaardo disse:

@Sérgio Lembo Terá alguma ideia de como detetar a % água existente?

 

No sistema da Texible ela foi "calculada", mas nunca deixou de ser uma fantasia para algumas posições do usuário. Esse lençol funciona melhor como assento.

[.if]

Em 05/05/2023 às 20:49, ricaardo disse:

o problema é que quando existe água no lençol não sei como posso detetar se existe ou não uma pessoa

Perdão se exagero no tradicional ponte de vista minimalista mas...

Eu achava que independente da presença de pessoa, a simples presença de umidade - facilmente detectada pela resistência - já seria suficiente pra acionar alarme. Assim sendo, nem mesmo mc seria necessário (mas recomendado pra tornar o sistema mais flexível e elegante)

E obviamente o sistema não estará ativo ao lavar.

 

Com relação à pessoa presente ou não, de fato a variação da capacitância é menos fácil mensurar com as técnicas já mencionadas. Dica: faça experimentos com capacitores de verdade. Dica2: faça simulações com programas simuladores. Se usar mc, faça uso de seu circuito comparador como oscilador... outra visão minimalista (e original)

 

[alexandre.mbm]

11 horas atrás, .if disse:

Assim sendo, me mesmo mc seria necessário

 

Não compreendi.

 

11 horas atrás, .if disse:

faça experimentos com capacitores de verdade

 

Por exemplo?

[.if]

14 horas atrás, alexandre.mbm disse:

Em 06/05/2023 às 08:20, .if disse:

Assim sendo, nem mesmo mc seria necessário

 

Não compreendi.

Ok. errei na digitação. Meu navegador não tem correção gramatical, só ortográfica

 

14 horas atrás, alexandre.mbm disse:

Por exemplo?

Poderia montar oscilador algo como o 555 que Serjão propõe.

Em 05/05/2023 às 20:49, ricaardo disse:

é notável a variação de capacitância quando alguém se deita de cerca de 50pF para  cerca de 90pF

Obviamente há de ajustar os resistores e talvez na prática não dê certo com os valores acima mas teoricamente daria até pra 'ouvir' a variação da tonalidade de um beep audível saído so 555. Pode até tocar uma música se a pessoa rola pela manta..

[ricaardo]

Em 06/05/2023 às 10:37, alexandre.mbm disse:

 

A intenção é o aproveitamento da peça, o estudo auto-didata, ou um investimento acadêmico, ou o que?

O projeto é estudar o comportamento do sensor, de forma a conseguir fazer um artigo científico 

 

Em 04/05/2023 às 20:04, Sérgio Lembo disse:

No desenho abaixo foi omitido o resto da polarização do 555. Dá sim para medir a capacitância e resistência ao mesmo tempo com uso de uC. 

Olá @Sérgio Lembo a sua solução pareceu-me a mais assertiva e a que mais vai de encontro ao circuito que tenho, no entanto não percebi o uso do uC, o que é o uC? Será possível enviar um link com um datasheet desse componente?

 

obrigado.

[Sérgio Lembo]

uC é microcontrolador, uma CPU com periféricos tais como timer, adc e outros. Pode ser um Arduíno.

[ricaardo]

@Sérgio Lembo Claro, estava a perguntar sem pensar.

Acha que nos terminais 1 e 2 conseguirei medir alguma grandeza? Visto que resistência não é. Lembro que o filamento ente esses terminais forma um circuito fechado

[alexandre.mbm]

3 horas atrás, ricaardo disse:

Lembro que o filamento ente esses terminais forma um circuito fechado.

 

Refere-se a que? Pode rasurar uma imagem?