Cómo conectar un sensor como un termómetro o un manómetro a una computadora

Por lo general, debe tener una interfaz que sea compatible en un extremo de su computadora y en el otro extremo de su sensor.

Hay una serie de interfaces USB a analógicas económicas que tienen convertidores A / D integrales para convertir las señales analaog (sí, algunas pueden manejar más de un canal) a digital y luego enviar la información digital a la computadora a través de la interfaz USB,

Los sensores de presión y los sensores de temperatura vienen en todas las variedades de rangos e interfaces, desde medidores de tensión cruda y termopares hasta dispositivos acondicionados. Por lo general, los dispositivos acondicionados son más fáciles ya que generan un número calibrado de PSI o grados a voltios. El A / D y el USB convertirán voltios a un número específico de conteos.

Por lo general, necesita controladores de software para capturar datos de transmisión y solicitar mediciones de datos a pedido.

Para mayor confusión, habrá un rango de velocidades y resoluciones, es decir, medidas por segundo y número de bits de resolución. Más rápido y más bits cuesta más dinero.

Por medio de un convertidor analógico a digital ( ADC o A / D ) . A menudo vienen integrados en un microcontrolador (el Atmel 328 en la placa Arduino Uno, por ejemplo), por lo que se necesitan circuitos externos mínimos.
A veces, se requiere algún tipo de amplificación o bucles de retroalimentación, por ejemplo en el caso de un termopar; necesita una fuente de corriente estable para medir algunos cambios de microvoltios en su sesgo a través de la unión con cada uno.

Afortunadamente, hoy puede obtener piezas disponibles para todo esto. Reducirá el tiempo de desarrollo, pero su producto puede terminar siendo más costoso. Por ejemplo, hay circuitos lineales especializados con el único propósito de ser un amplificador de termopar.

Los elementos marcados en [] son ​​opcionales:

Sensor -> [amplificador] -> [filtro de entrada, reduce el ruido y el aliasing no deseado] -> convertidor analógico a digital -> registro de microcontrolador -> [procesamiento / filtrado] -> [salida a USB o puerto de preferencia (si es por computadora usted PC media)]

Podría dibujar un diagrama si tengo tiempo.

Pero hay sensores que tienen la parte digital integrada para que pueda omitir la parte de conversión analógica y centrarse más en qué hacer con los datos sin procesar.
Los sensores de presión del tipo MEMS pueden ser de este tipo. Un medidor de presión a gran escala más convencional podría implicar una gran cantidad de mecánica, y todo el movimiento puede traducir al final un potenciómetro deslizante (no tan resistente), tal vez incluso un área de detección capacitiva (baja resolución) que le dirá cuánto Se aplicó presión.

Si eres rico, de hecho hay una manera más simple de hacer todo esto. Mencionado por Steve Blumenkranz, National Instruments vende instrumentos de adquisición (NI DAQ) con varios canales en los que puede conectar muchas cosas. Los tableros de adquisición son relativamente baratos. Es NI LabVIEW lo que me preocupa, lo cual es genial … para una compañía más grande. No necesita LabVIEW, puede mezclar los números directamente con un controlador que escriba, por supuesto.

Una mención especial va a la calibración . Los fabricantes de sensores / medidores pueden garantizar una cierta precisión y exactitud … o ninguna. Podrían cobrarle cantidades ridículas para venderle una pieza que ha sido calibrada con precisión (¡manualmente!) Para que sepa que su lectura de 1 kg será de 1 kg + -0.1g y no 980g + -30g (ejemplo tonto). Por lo general, lo que hacen es darle un gráfico adjunto a cada parte que podría ser difícil de hacer sin un equipo costoso

TL; DR: depende mucho de la aplicación, pero los pasos anteriores deberían darle una idea del proceso genérico.

National Instruments vende una gama de placas de interfaz compatibles con bus de PC.

1.conecte la salida del sensor a un circuito de acondicionamiento de señal.
2.utilice la electrónica para leer desde el circuito de acondicionamiento de señal y proporcione una salida rs232 o una salida usb para conectarla a la computadora.
3. un programa de aplicación debe escribirse en la computadora para obtener los datos reales del sensor.