Existen varios tipos de sensor Thermopile que se traduce a sensor de calor infrarojo. Hoy vengo a explicar como hice para hacer comunicación de una termopila (Thermopile TPMI) con Arduino y PIC.

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Termopila TPMI, fabricado por Perkin Elmer

 

Tengo un sensor de calor infrarojo (Termopila) tipo TPMI, que es una mejora que le hacen, viene con una placa PCB en donde se amplifican las señales y se compensan las temperaturas. Su tamaño compacto, estabilidad y bajo costo, permite que se usen este tipo de sensores en automóviles. No conseguí información sobre este sensor, eso me motivo hacer este tutorial.

Su hoja de descripción disponible aqui, Datasheet

 

El diseño sensor térmico integrado Módulo incluye en primer lugar el propio chip detector de termopila. Además, el sensor de temperatura ambiente y la señal Electrónica de procesamiento, generalmente requerida Detector de termopila, están integrados en un Analógico / digital ASIC con las siguientes características:

• Amplificador de bajo ruido ajustable para la amplificación del Señal generada por el chip de termopila

• Sensor de referencia de temperatura con señal posterior tratamiento

• Etapa de cálculo para la independencia de la señal de termopila Desde temperatura ambiente

• Interfaz digital serial bidireccional para recorte ASIC Y calibración

• Registro de memoria programable para dispositivos no volátiles Almacenamiento de los ajustes de recorte y calibración

• Corriente de suministro minimizada para la reducción del calentamiento El sensor

 

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La alimentación de este sensor es 5vdc. Vemos que puede operar en una temperatura ambien desde -25 hasta 100 º Centigrados. Tiene una exactitud en la medida de +/-  2.5 K en una temperatura ambiente de 10º a 70º. Este sensor es ideal para medir temperaturas altas, donde físicamente un sensor no pudiera estar cerca, porque se descompone.

 

Compensacion de Temperatura

El sensor que estoy mostrando como ya dije no hay que compensar la temperatura, pero si es importante tener este concepto bien claro.

 

A la hora de medir una temperatura debemos tener en cuenta cual es la Temperatura Ambiente (Ta), que generalmente se toma como 25º Centigrados, pero tambien tenemos la temperatura del Objeto (To) que estamos sensando. La temperatura puede afectar la medicion y esto podria causar que la temperatura obtenida no sea la absoluta. comúnmente la compensación de union fria se hace en termopares.

 

Codigo para Arduino

Si queremos mostrar la temperatura en una LCD lo podemos hacer muy facil, ya que el voltaje analogico de salida es proporcional a la temperatura, ahora si queremos mostrar la temperatura ambiente, también  lo podemos hacer solo testiando el voltaje de salida. Esta termopila tiene 4 pines que son VCC, GND, Ta y To, para la cual GND y VCC son la alimentacion del sensor que debe ser 5vdc, Ta es la temperatura ambiente y To es la temperatura del objeto que se esta sensando.

 

He usado los pines analogicos A0 y A1 para leer el valor analogico.

 
float Tambiente, Tobjeto;
int ta= 0,tob =1;
void setup()
{
 pinMode(ta, INPUT);
 pinMode(tob, INPUT); 
 Serial.begin(9600) ;
}
void loop()
{
Tambiente = analogRead(ta);
Tobjeto = analogRead(tob);
Tambiente= (Tambiente/ 10);
Tobjeto = (Tobjeto/ 10);
Serial.print("Temperatura ambiente: ") ; 
 Serial.print(Tambiente) ; 
 Serial.println(" "); 
 Serial.print("Temperatura objeto: ") ; 
 Serial.print(Tobjeto); 
 Serial.println(" "); 
 delay (2000);

 

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Capture del monitor serial de Arduino

 

Prueba del sensor

La prueba que hice fue prender un fosforo y apuntar la termopila al fosforo, para notar si la temperatura sube. entonces se puede notar que la temperatura ambiente mantiene el valor real  (esta prueba la hice de noche y el clima estaba muy fresco) y la temperatura del objeto que en este caso es el fosfoto sube a 50 ºC.

 

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Capture de monitor Serial, prueba de sensar temperatura de un fosforo
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