Monitorizare a temperaturii și umidității [632020]

Monitorizare a temperaturii și umidității

Cuprins

Capitolul: pag.

1.Introducer e 2
1.1. Motivația 2
1.2. Scopul lucrarii 3
1.3. Analiza altor soluții existente
2. Temperatura și umiditatea 5
2.1 Temperatura
2.1.1 Măsurarea Temperaturii
A-Scara Celsius
B-Scara Fahrenheit
C-Scara Reaumur
D-Scara Kelvin
2.2 Umiditatea
3. Senzori
3.1 Caracteristici și clasificarea senzorilor
3.1.1 Caracteristici ale senzorilor
3.1.2 Clasificarea senzorilor
3.2 Senzori de temperatură
3.2.1 Termocuplul
3.2.2 Detectorul de temperatură rezistiv
3.2.3 Termistorul
3.3 Senzori de umiditate
3.3.1 Clasificarea și aplicațiile senzorilor de umiditate
3.3.2 Senzorul HIH -3610

4. Microcontrolere si plăci de dezvoltare
5.Medii de programare utilizate în prelucrarea și transmiterea datelor
5.1 Labwindows
5.2 Test point
5.3 Matlab
5.4 Labview
6. Descriere func țional ă
7. Concluzii
8. Bibliografie

1
Introducere

1.1 Motivația
Avansarea în știință este stâns legată de cea din medicină, fiind caracterizată de o
înaintare pe etape imaginativ â, cu efecte vizibile asupra umanității. Ace astă înaintare este
reprezentat ă de apariția senzorilor folosiți la nivelul corpului uman. Senzori și noduri de senzori
formează rețele care colectează, analizează și procesează semnale biologice.
Pentru a realiza achiziția și procesarea de semnale, avem nevoie de sisteme de control
și monitorizare care suporta diverse configurații în funcție de imagin ație, tehnologia
compatibilă si desigur posibilitățile financiare. Și astfel tehnologia fiind într -o permanentă
dezvoltare, sistemele pot fi îmbunătățite periodic.

1.2 Obiectivul lucrării

Proiectul „ Sistemul de monitorizare a temperaturii și umidității utilizând Arduino, și
Labview ” tratează problema procesarii datelor despre temperatura si umiditate, dintr -un salon
de spital, utilizănd un senzor de temperatura si umiditate DHT 22, o placă de dezvo ltare
compatibilă Arduino prin itermediul interfaței grafice Labview.
Lucrarea este structurata pe puncte , astfel:
La capitolul 1 avem prezentată o scurtă introducere , motivația și obiectivul proiectului.
În cadrul capitolului 2 prezint cele două mărimi fizice, temperatura și umiditatea.
Se prezintă scările de măsură Celsius , Fahrenheit, Reaumur cât și Kelvin și un istoric al
acestora.

În cadrul capitolului 3 prezint tipuri de senzori de temperatură și umidi tate, categorii de
senzori și termistori , cu clasificări și caracterisctici ai acestora.
La capitolul 4 prezint tipuri de microcontrolere și placa de dezvoltare Arduino
În capitolul V prezint medii de programare utilizate în transmiterea și prelucrarea
datelor , mediul de programare LabVIEW și achiziția cu placa USB 6008. , schema logică de
funcționare, prezentarea plăcii de achiziție USB 6008, prezentarea mediului de programare
LabVIEW și a aplicației în sine împreună cu panoul frontal și diagrama.
. avem prezentată aplicația hardware, schema de condiționare a senzorului de
temperatură LM 335, schema bloc a aplicației, împreună cu părțile sale componente, releele
electromagnetice, amplificatoarele operaționale, circuitul neinversor.

În partea de anexe av em prezentate toate părțile electronice folosite la partea hardware:
LM 335, placa de achiziție, LM 7800, LM 301, tranzistorul 2N222, LM 741, BD 243C, precum
și un model de casă inteligentă (o casă a viitorului).
Aplicabilitatea acestei aplicații poate fi una multiplă, mai ales că monitorizarea și
menținerea temperaturii între anumite limite stabilite de utilizator este una generală. În industrie
această problemă are ca principale scopuri optimizarea fluxurilor termice, reducerea pierderilor
prin transferu l de căldură, asigurarea anumitor condiții climatice în fazele de producție. O altă
utilizare poate fi în controlul temperaturii la automobile.
O primă îmbunătățire acestui proiect se putea face prin adăugarea unui senzor de
umiditate și presiune atmosfer ică. Am ales această variantă de control și monitorizare a
temperaturii, deoarece senzorul LM 335 are costuri de achiziție mici, dar cu toate acestea este
un senzor liniar de mare precizie, având o eroare destul de mică daca este cum trebuie calibrat.

2
Temperatura și umiditatea

2.1 Temperatura

Măsurarea temperaturii în mediul industrial de astăzi cuprinde o mare varietate de nevoi
și aplicații. Pentru a satisface această gamă largă de necesități, industria controlează dezvolta rea
și producția unui număr mare de senzori și dispozitive pentru a face față acestei cereri .
Temperatura este o variabilă foarte critică și măsurată pe scară largă în inginerie . Multe
procese trebuie să aibă o temperatură monitorizată sau controlată. Acest lucru poate varia de la
simpla monitorizare a temperaturii apei într-o instalație de răcire sau a unui dispozitiv de
încărcare sau la fel de complexă ca temperatura unei sudur i într -o aplicație de sudare cu laser.
Este posibil să fie necesară monitorizarea unor măsurători mai dificile, cum ar fi
temperatura gazului de combustie de fum dintr -o stație de producere a energiei electrice sau
dintr -un cuptor de turnătorie sau gazul de eșapament al unei rachete. Mult mai frecvente sunt
temperaturile lichidelor în procese sau aplicații de susținere a proceselor sau temperatura
obiectelor solide, cum ar fi plăcile metalice, lagărele și arborii într -o mașină.
Temperatura aerul ui → Influențează schimburile convective dintre piele și mediul
înconjurator și intervine în bilanțului cantităților de căldură primite și pierdute de organism:
Tpielii > Taer (condiții normale), Tpiele < Taer (stres termic prin încălzire) .
Temperatura ra diantă (temperatura corespunzătoare unui corp care emite energie
termică)→ Influențează schimbul radiant de energie termică (căldură) dintre piele și mediul
înconjurător.
Temperatura suprafeței corpului → Influențează schimbul conductiv de căldură.
Temper atura percepută → temperatura aerului pentru un mediu de referință care creează unui
subiect același răspuns termic ca și în condiții reale.

2.1.1 Măsurare a temperaturii
Măsurarea temperaturii se bazează pe fenomene și efecte fizice diferite, în care
modi ficarea temperaturii determină modificările în proprietățile sau caracteristicile
materialelor: variația dimensiunilor geometrice, variația rezistenței electrice, apariția unui
creșterea energiei electrice de -a lungul legăturii a două metale, variația inte nsității radiate
emise, variația frecvenței rezonante a unui cristal de cuarț etc.
Precizia procesului de măsurare a temperaturii este foarte importantă pentru majoritatea
aplicațiilor pentru controlul diferitelor procese tehnologice. Traductorii de temper atură cei mai

frecvent utilizați sunt: termocuplu, senzori cu dispozitive semiconductoare, senzori rezistivi,
termistori.
Scalele de temperatură au fost definite inițial în termenii anumitor puncte fixe, de obicei
o tranziție de fază ușor reprodusă, cum ar fi topirea gheții sau fierberea apei. Numai un număr
finit de puncte fixe este disponibil imediat și avem nevoie de niște mijloace de interpolare.
Termoscoapele au fost primele temometre, diverse astfel de instrumente pentru măsurat
temperatura fiind dezvoltate cam in aceeași perioadă de inventatori diferiți. Dintre aceștia,
primul care a prevăzut aparatul său cu o scară numerică a fost Santorius de Padova, medic,
fiziolog și profesor italian. Galileo Galilei este recunoscut de fi dezvoltat în 1593 pri mul
termometru, defapt un termometru rudimentar cu apă cu care a putut măsura variațiile de
temperatură. Primul termometru cu mercur și tub capilar închis apare însă în 1714 fiind
construit de către Gabriel Fahrenheit, care este și predecesorul termometrul ui modern.
Pentru măsurarea temperaturii se folosesc mai multe scări termometrice și anume:
Celsius , Fahrenheit , Reamur și Kelvin , în funcție de tipul fenomenelor fizice și a valorilor
numerice care se atribuie temperaturilor. Scara Kelvin este scara term odinamică absolută a
temperaturilor și este o scară independentă de proprietățile oricărei substanțe particulare. Kelvin
a recomandat această scara pe baza principiului al doilea al temodinamicii, scara Kelvin și scara
gazului ideal fiind identice în inter valul de temperatură în care poate fi folosit termometru cu
gaz, fapt pentru care scriem K la unitatea de temperatură dată de termometru cu gaz.
Scarile de temperatură cel mai des folosite sunt Celsius și Fahrenheit , ambele fiind
definite cu ajutorul scări i Kelvin .
A). Scara Celsius a fost inventată de suedezul Anders Celsius în 1742 și a fost denumită
scara centigrad , schimbându -i-se numele în cel actual prin a-IX-a Conferință a Măsurilor și
Greutăților în 1948.
Anders Celsius a propus în anul 1742, o scară "inversă", "scară modernă", unde 0 era
temperatura de fierbere și 100 ca apă de gheață. El a descoperit că temperatura de îngheț a apei
nu depinde de presiune. De asemenea, a fost determinat, cu o preciz ie deosebită , modul în care
temperatura apei fi erbinți depinde de presiunea atmosferică.
Pentru scara sa de temperatură Anders Celsius s -a folosit de două puncte fixe în scară:
temperatura de topire a gheții și punctul de fierbere al apei. Aceasta era o idee mai veche , pe

care Isaac Newton o folosise în cecetările sale, dar spre deosebire de acesta Celsius a folosit
temperatura de topire a gheții și nu cea de îngheț a apei .
A repetat des experiment ele de calibrare timp de doi ani din nou și astfel a descoperit că
gheața se topește în acelaș i punct de calibrare marcat pe termometru. El a descoperit un punct
similar cu apa fierbinte, punctul de evaporare al apei. Când această determinare se face cu mare
precizie, se observă o variație a acestui punct ca o funcție a presiunii atmosferice. Când
termometrul de aburi este îndepărtat, nivelul mercurului crește ușor. Acest lucru poate fi
explicat prin răcirea și contracția rapidă a sticlei.
Celsius a prezentat o metodă de calibrare a termometrelor:
– se introduce tubul termometru într -un amestec de g heață măcinată și apă curată și se
marc hează punctul în care se stabilizează lichidul termometrului (mercurului); Acest punct
reprezintă un punct de îngheț / decongelare a apei;
– la fel , se marc hează punctul în care mercurul se stabilizează atunci când termometrul
este ținut în vaporii de apă;
– se împarte lungimea între cele două puncte în 100 diviziuni egale.
B). Scara Fahrenheit a fost concepută de fizicianul german Gabriel Daniel Fahrenheit
care a plasat punctul de înghețare și de topire al gheții, la presiunea atmosferică standard, la 32
grade F, iar punctul de fiebere al apei la 212 grade F. Același Fahrenheit a probat două
termometre cu alcool pentru a măsura relativ precis în anul 1714, folosin d tot în acea perioadă
și mercur.
Gradul Fahrenheit mai este folosit în țările vorbitoare de limba engleză, fiind o unitate
acceptată .
Scala de temperatură care -i poartă numele , Fahrenheit, lua trei temperaturi ca puncte
fundamendale:
– „0”- primul punct reprezentând temperatura unui amestec de apă, gheață și sare.
– „32” – al doilea punct, a reprezentat temperatura amestecului de apă și gheață.
– „212” -al treilea punct reprezentând apa la fiebere.

C). Scara Rea umur este o scară de temperatură empirică care p oartă numele celui a
dezvoltat -o, Rene Antoine Ferchault de Rea umur (1683 -1757). Este denumită și dimensiunea

octogesimală. Acesta a fost un fizician francez, cunoscut în special pentru termometru cu alcool
inventat de el, care a și dat numele unei scări termometrice.
Astfel, gradul Rea umur funcționează ca unitate de măsură într -o scară termometrică
unde punctul de topire al gheții este notat cu „0”, iar punctul de fierbere al apei cu „80”, notația
fiind simbolul ̊R. 1 ̊ C = 4/5 dintr -un grad Rea umur.
D). Scara Kelvin este cel mai des folosită pentru aplicațiile științifice, este o scară de
temperatură termodinamică, absolută, unde temperatura de 0 ̊ K este cea mai scăzută
temperatură posibilă. A fost inventată de către fizicianul englez Willia m Thomson (1824 -1907) ,
cunoscut ca Lord Kelvin.
Potrivit convențiilor internaționale scara și unitatea Kelvin se definește prin două
puncte, și anume: zero absolut și punctul triplu al apei.
Zero absolut =0 ̊ K = – 273,15 ̊ C , adică temperatura față de care nu exi stă nimic mai
rece iar în substanță nu se mai află deloc energie sub formă de căldură.
Punctul triplu al apei se consideră a fi 273,16 ̊ K sau 0,01 ̊ C. De aici derivă trei
concluzii:
– s-a decis că valoarea unității Kelvin este exact 1/273,16 părți din restul dintre punctul
triplu al apei și zero absolut.
– s-a hotărât că un grad Kelvin reprezintă aceiași marime cu un grad pe scara Celsius.
– s- a stabilit diferența punctelor de zero dintre cele două scări ca fiind 273,15 Kelvini.

Specimene de temperaturi în Ke lvini:
Punct fiebere heliu (1 atm) 4,2
Punct fierbere hidrogen (1 atm) 2 x 10
Punct fierbere oxigen 9 x 10
Punct de topire wolfram 3,6 x 103
Punct de topire plumb 6 x 102
Punct de îngheț al apei 2,7 x 102
Reacția nucleară cu heliu 10 8
Reacția nucleară cu carbon 5 x 10 8

În sistemul internațional de unități, unitatea de măsură pentru temperatură este Kelvin.
Cu toate acestea, utilizarea altor scale de temperatură este foarte răspândită, în mod specific
scara Celsius (sau Celsius) și, în țările anglo -saxone, Scara Fahrenheit.
(șC = K – 273,15 = ș F – 32) / 1,8

Concordanțe între tempe raturi pe anumite scări de măsurare:
Scara Celsius Kelvin Fahrenheit Reaumur
Zero absolut -273,15 0 -459,7 218,52
Temperatura de îngheț a apei 0 273,15 32 0
Temperatura corpului omenesc 37 310,15 98,6 29,6
Temperatura de fierbere a apei 100 373,15 212 80

2.2 Umiditatea
Umiditatea este o parte vitală a sistemului respirator a tuturor și, astfel, un aspect
important este a avea ventilație mecanică corespunzătoare. Umiditatea optimă se realizează de
un corp sănătos, deoarece organismul este capabil să încălzească gazele inspirator la
temperatura corpului normal (37°C), cu o umiditate relativă de temperatură de 100%
(umiditatea absolută a 44mg / l) înainte ca gazele sa ajunga în plămâni. Când aerul intră în
laringe, aerul suplimentar aflat în torace completează creșterea temperaturii la 37 ° C și
creșterea umidității la 100% până în momentul în care aerul intră în plămâni. Scăderea de
umidificare a aerului care trece inhalat prin cavitățile nazale și, de asemenea, prin gât poate
cauza afectiuni ale cailor respiratorii inferioare.
Umidi tatea este unul dintre parametrii importanți în gazele atmosferice. Aerul natural
poate conține umiditate și variază de la sezon la sezon. Umiditatea aerului provoacă plămânii
să respire foarte natural si ofera suport mecanic pentru oxigenarea sângelui.
Umiditatea scăzută din tr-o cameră poate provoca uscarea ochilor, gâtului, senzație de
frig în ciuda temperaturii suficiente din cameră. Umiditatea ridicată poate provoca probleme
respiratorii și probleme de reglare a temperaturii ridicate. Umiditatea recom andată în cameră
este de 30 -60%, dar o umiditate confortabilă și mai sănătoasă este între 40 -60%.
În spitale u nii pacienți pot suferi tulburări respiratorii cum ar fi bronșita astm, boli
pulmonare obstructive, cauzele pleureziei etc oxigenarea lipsit. Aces t lucru va provoca stres
metabolic asupra pacientului. Ajutorul pentru un pacient se administreaza cu instrumente de
suport respirator. Instrumentarul de susținere respiratorie poate avea ventilatoare iar
concentrația de oxigen trebuie să fie optima, astf el încât atunci când pacientul este ajutat de un
aparat respirator să fie indeplinite următoarele:

1. Aerul trebuie sa fie curat, lipsit de bacterii și particule de praf.
2. Trebuie să conțină suficiente cantități de oxigen și fracționară carbon -di-oxid î n jurul
aerului normal.
3. Gazele sa nu fie contaminate, sunt permise reglementări privind temperatura aerului fiind
necesară o umiditate echilibrată.
4. Atunci când pacientul respira aer uscat, i se pot inflama plămânii, prin urmare, aerul uscat
nu trebui e administratpacientului.
5. Umiditatea în exces în aer cauzează de asemenea pericol pentru plămâni. Prin urmare, este
necesară o umiditate echilibrată.
Umiditatea relativă este o măsură a saturației vaporilor de apă. Umiditatea 100% nu
înseamnă o cameră inundată, dar corespunde procentului maxim posibil de vapori de apă din
aer la această temperatură / presiune. Orice abur adăugat va duce (statistic) la condensarea altui
recipient, care va trece într -o stare lichidă. 100% este umiditate într -o saună sau o mașină în
timpul iernii – unde excesul de abur expiră instantaneu se condensează pe ferestre.
Cu cât umiditatea relativă este mai mică , cu atât mai pronunțată este tendința de
evaporare a lichidului.
Cu cât umiditatea relativă este mai mare , cu atât crește tendința de condensare.
S-a constatat că pentru corpul uman este important să nu fie cantitatea de vapori din aer,
ci această "umiditate relativă" care arată rata de eva porare a lichidelor de pe suprafața corpului.
Cu umiditate, evaporarea depinde mereu de curenți. Dacă este vânt, evaporarea este mai
pronunțată la aceeași umiditate ca aerul considerat static.
Umiditatea ridicată poate provoca probleme de acumulare a apei în plămâni. Umiditatea
scăzută provoacă uscarea membranelor mucoase și a pielii, favorizează deshidratarea.
Umiditatea afectează de asemenea capacitatea de răcire a corpului. La umiditate ridicată,
transpirația se acumulează pe piele în loc să se evapore. Dacă apa nu se evaporă, pielea nu
pierde suficientă căldură prin transpirație. Temperatura de la 24 grade Celsius la 0% umiditate
se simte ca 21 de grade, iar la umiditate foarte mare (100%) se simte ca 27 de grade Celsius.
Relația nu este liniară, există formule complicate.

3
Tipuri de senzori

Componentele sensibile care măsoară dimensiunea variabilelor măsurate sunt numite
senzori. Senzorul este elementul sensibil capabil să capteze valorile măsurate, care este creată
la intrare, și să transforme aceste valori într -o mărime fizică, de același tip sau de natură diferită.
Un senzor este un dispozitiv capabil să măsoare magnitudini fizice sau chimice, numite
variabile de instrumentație și să le transforme în variabile electrice.
Variabi lele de instrumentație pot fi, de exemplu, temperatura, intensitatea luminii,
distanța, accelerația, înclinarea, deplasarea, presiunea, forța, torsiunea, umiditatea etc. O
capacitate electrică, este ca și în cazul unui senzor de umiditate, o tensiune elect rică, cum ar fi
un termocuplu, un curent electric, ca într -un fototranzistor etc.
Un senzor diferă de un traductor prin aceea că senzorul este întotdeauna în contact cu
variabila instrumentației, ceea ce se poate spune de asemenea, că este un dispozitiv ca re profită
de una din proprietățile sale pentru a adapta semnalul pe care îl măsoară, astfel încât să poată fi
interpretat de un alt dispozitiv.
Un exemplu pe care îl avem este termometrul cu mercur, care profită de proprietatea
mercurului de a se extinde sau a se contracta prin acțiunea temperaturii. De asemenea, un senzor
poate fi considerat un dispozitiv care convertește o formă de energie în altă formă. Domenii de
aplicare a senzorilor: industria auto, industria aerospațială, medicină, industria preluc rătoare,
robotică etc.
Senzorii pot fi conectați la un calculator pentru a obține avantaje cum ar fi accesul la o
bază de date, luarea de valori de la alți senzori .
În acest capitol vom discuta despre câteva tipuri de senzori, și anume vom descrie
anumiți senzori de temperatură, senzori de umiditate precum și senzori combinați
temperatură/umiditate.
Un senzor este un dispozitiv care detectează sau măsoară manifestări de calități sau
fizice, chimice sau biologice cum ar fi energia, viteza, accelerația, dime nsiunea, cantitatea etc.
Un senzor este un dispozitiv care transformă magnitudinea pe care dorim să o măsurăm, în alta,
care facilitează măsurarea acesteia. Ei pot fi de la indicatorul direct (termometru cu mercur) sau
poate fi conectat la un indicator (po sibil printr -un convertor analog -digital, un calculator și un
afișaj) astfel încât valorile măsurate să poată fi citite de un om și / sau stocate în format digital.

Măsurarea temperaturii și a umidității este un aspect foarte utilizat în industrie de aceea datorită
caracteristicilor lor senzorii și traductorii sunt indispensabili.

3.1 Caracteristici și clasificarea senzorilor

3.1.1 Caracteristici ale senzorilor
Principalele caracteristicile ale senzorilor sunt:
– Fuziunea senzoriala care permite gruparea mai multor senzori într -o configurație
unică;
– Multiplicarea funcțională, care semnifică prezența în structura unui senzor a unui
număr apreciabil de ansambluri sensibile având aceeași funcție, fiind dispuse
matriceal sau linear;
– Miniaturizarea care îngăduie realizarea de măsurări riguroase ale valorilor
investigate;
În general, precum și în viața de zi cu zi a oamenilor, aplicațiile electronice nu sunt
lăsate în urmă în măsurarea acestor variabile, deoarece implementarea sistemelor electronice
face procesele mai eficiente și mai ieftine.
Senzorii se diferențiază de traductoare prin caracteristicile lor împreună cu proprietatea
de imitare a simțurilor umane, iar datorită multiplicării funcționale, care le este specifică,
realizează ca și partea de p relucrare locală să fie diferită de cea a traductoarelor, rezultând o
diferențiere clară a celor două noțiuni.

3.1.2 Clasificarea senzorilor se poate efectua urmărind următoarele aspecte:[8]
1. Din punct de vedere constructiv, distingem:
a) senzori activi (generatoare), la care energia mărimii măsurării este transformată în
energie electrică;

b) senzori pasivi I (parametrici), la care se utilizează o sursă auxiliară de alimentare, a
căror parametri depind de caracteristicile mări mii măsurătorii.
2. În funcție de proprietățile obiectelor pe care le remarcă:
a) senzori care evaluează forma geometrică și dimensiunile (deplasarea);
b) senzori care determinare proprietăților fizice ale obiectelor (efort, cuplu, densitate ,
presiune, debit etc.)
c) senzori pentru determinarea proprietăților chimice ale obiectelor (concentrație,
compoziție, analizoare chimice etc.)
3. După locul unde se colectează informațiile, distingem:
a) senzori pentru contact care se utilizează pentru a determina proprietățile fizice ale
obiectului și pentru a măsura presiunea dintre obiect și dispozitivul de prindere sau a determina
lunecarea obiectului față de dispozitivul de prindere;
b)tipul senzorilor de proximitate (proximitate): optici, pneu matici sau electromagnetici,
care dau informatia fără contact fizic cu obiectul;
c) senzori pentru zonă îndepărtată, camere acustice cu ultrasunete sau camere video,
respectiv radiații infraroșii;
4. În funcție de tipul de semnal care este furnizat în int rare, avem :
a) senzori pentru parametrii fizici (mișcare, viteză, efort, cuplu, presiune, câmp
magnetic, temperatură);
b) senzori pentru mărimi chimice (concentrație, analiză gaze, pH);
c) senzori biologici (tactil, viz ual, auditiv, zahăr, proteine;
5. În funcție de tipul de semnal furnizat la ieșire, distingem:
a) senzori analogici, unde semnalul de ieșire continuă urmează variațiile dimensiunii
aplicate la intrare;
b) senzorii numerici, în care semnal ul discontinuu emis sub formă de impulsuri
reprezintă variația mărimii măsurării;

Simboluri simbolice, care funcționează cu dimensiuni simbolice (mari, mici, colosale)
și oferă informații numerice și simbolice.
Datorită cerințelor acestui proiec t de acum încolo, ne vom concentra pe două tipuri de
senzori: traductoare de temperatură, senzori de umiditate relativă.

3.2 Senzori de temperatură

Temperatura este un parametru termodinamic al stării unui sistem care caracterizează
căldura. Prin urmare, senzorul de temperatură este un element care face posibilă măsurarea
cantității de căldură într -un anumit mediu.
Tipuri de senzori
Senzorii de temperatură de contact sunt termocuplul, RTD (Rezistența Detector de
temperatură), termistor și cele bazate pe o joncțiune semiconductoare (Senzori IC). Principalele
caracteristici ale fiecărui tip sunt enumerate mai jos.
3.2.1 Termocuplul
– Termocuplul își bazează funcționarea pe unirea a două metale diferite care produc o
tensiune, așa cum se arată în figura (figura 1.2), în funcție de diferența de temperatură care
există între unul dintre cele două capete numite "Punctul rece", iar celălalt denumit "și
/punctul fierbinte” sau stocat în format digital.
Ca un avantaj, termocuplul oferă o gamă largă de temperaturi.
Principalele neajunsuri sunt că acestea prezintă o precizie scăzută (mai puțin decât ± 1
° C) și necesită, de asemenea, o condiționa re relativ complexă, deoarece nu sunt liniare.

Fig.2.1 Termocuplu. Diferența potențială între punctul rece și punctul fierbinte.[25]
Termocuplele și firele vin într -o varietate de pachete și izolații pentru a gestiona o mare
varietate de aplicații. Termocuplul propriu -zis nu este decât o bara de sudură pe capătul celor
două fire de material. Acestea pot fi extrem de mici, cel mai mic fir de termocu plu fiind de circa
0,001 "în diametru. Acest lucru poate crea un micro termocuplu cu un timp de răspuns sub 0,05
secunde. Timpul de răspuns al unui termocuplu este definit ca timpul necesar pentru a atinge
62,3% din o schimbare instantanee a temperaturii.
Termocuplele industriale au următoarele părți componente (fig. .): [1]
a) termoelectrozi;
b) teaca de protecție pe care se află dispozitivul de fixare.
c) cutia de conexiuni
d) placa de borne.
e) Senzorii de construcție specială mai au în componență ext ensii pentru montaj .
f) arcuri de compensare a dilatației termoelectrozilor și a vibrațiilor.
g) șunturi termice ce fac legătura între teacă și joncțiune.

Fig. Termocuplu.[25]

3.2.2 D etectorul de temperatură rezistiv – RTD
RTD -ul valorifică faptul că rezistența electrică a unui material se modifică odată cu
schimbarea temperaturii. Două tipuri cheie sunt dispozitivele metalice (denumite în mod

obișnuit RTD) și termistorii. După cum indică și numele acestora, RTD -urile se bazează pe
schimbarea rezistenței într -un metal, rezistența crescând mai mult sau mai puțin liniară cu
temperatura.

R = R [1 + α ( T – T0 ) + β ( T – T0 ) + ···]
Întâmplător Sistematic Total

Fig. Incertitudinile în β.[26]

Senzorii de temperatură rezistivi s unt senzori a căror rezistență se modifică odată cu
temperatura. Sunt construiți dintr -o sârmă de platină înfășurată pe o bobină ceramică,
caracteristica senzorilor RTD este mult mai precisă și liniară pentru zonele cu temperatură
ridicată comparativ cu te rmocuplul.[25]

Fig. Construcția de RTD din platină.[26]

Fig. Rezistența relativă a mai multor metale pure.[26]

RTD -urile sunt metale care își măresc rezistența cu creșter ea temperaturii. Principala
caracteristică a RTD este că ele sunt elemente foarte liniare (în cazul platinei) într -un interval
larg de temperaturi, iar variația lor este exprimată în mod obișnuit după cum se arată în figură
(figura 1.3). Cea mai înaltă cal itate a RTD este dată de detectoarele de platină, deoarece permite
măsurători mai precise și mai stabile până la o temperatură de aproximativ 500 ° C. Cele mai
economice RTD utilizează nichel sau aliaje de nichel, dar acestea nu sunt la fel de stabile sau
lineare ca cele care utilizează platină.

Fig. Design tipic de RTD.[28]

Spre deosebire de termocuplu, RTD -ul este un senzor pasiv și necesită excitație în curent
pentru a produce o tensiune la ieșire. Tensiunea aplicată pe un RTD este mult mai mare decât
cea aplicată termocuplelor, dar necesită un timp de răspuns mai mare. Efectele joncțiunii
terminale termoelec trice nu afectează precizia senzorilor.[23]

Trebuie luate măsuri de precauție cu privire la utilizarea excitației curente, deoarece
circuitele de curent continuu produc o încălzire. Această creștere a temperaturii proprii va
schimba temperatura senzorului RTD, fiind considerată o eroare de măsurare. În consecință,
trebuie acordată atenție proiectării circuitelor astfel încât temperatura lor de încălzire să fie
menținută sub 0,5 ° C. Pentru a reduce această eroare trebuie folosită valoarea minimă, adică
maxima posibilă ce poate fi folosită prin RTD, respectiv valoarea RTD.[23]

Un alt efect care poate produce erori de măsurare este tensiunea pe firele conductoare
ale RTD. Aceasta e critica in special la conexiunea 2 fire a RTD deoarece
coeficientul de tempe ratur ă si valoarea rezistentei RTD sunt ambele mici. Dacă RTD este
poziționat la o distan ță mare fa ță de circuitul de semnal condițional atunci rezistenta firelor
conductoare are valori de ohmi sau zeci de ohmi si o mic ă parte din aceasta poate contribui
semnificativ la aparitia erorii de m ăsurare a temperaturii. Pentru a elimina acest efect se poate
folosi o conexiune/tehnic ă in “4 fire” sau Kelvin, cu următoarele caracteristici: un curent
constant e aplicat prin terminalele de forță (FORCE LEAD) ale RTD , iar tensiunea pe RTD e
măsurată comutând prin SENSE LEAD. [23]

Fig. Conexiune tehnică în 4 fire.[23]

3.2.3 Termistorul

Termistorii sunt semiconductori (cu coeficient de variație cu temperatura negativ),
realiza ți cu amestecuri de oxizi metalici sau germaniu pur, la care variația rezistenței electrice
cu temperatura poate fi descrisa prin relația:
-Un termistor este un rezistor dependent de temperatură cu o mapare neliniară a
rezistenței R la temperatura T (în Kelvin) care poate fi descrisă prin ecuația Steinhart -Hart cu
coeficienții a, b și c dependenți de dispozitiv:

Avem termistori: – PTC (coeficient de temperatură pozitiv) .
– NTC ( coeficient de temperatură negativ).

A.Termistori cu coeficient de temperatură pozitiv sunt rezistențe constituite din
elemente semiconductoare de titanat de bariu, caracterizate prin modificarea structurii lor
cristaline la o anumită temperatură (aproximativ 100 ° C), care corespunde unei schimbări
bruște a rezistenței lor, mergând de la valori de sute de ohmi la zeci de megaohmuri ) Simbolul
electric al t ermistorului PTC este prezentat în figur următoare:

Fig. Simbolul electric al unui PTC.[29]

Termistorii PTC sunt utilizați într -o gamă largă de aplicații: limitarea curentul ui,
senzorul de temperatură, demagnetizarea și protecția împotriva supraîncălzirii echipamentelor,
cum ar fi motoarele electrice. Ei sunt, de asemenea, utilizați la nivel de indicatori, pentru a
cauza întârzieri în circuite, cum ar fi termostate, și ca rez istori de compensare.
Termistorul PTC își pierde proprietățile și se poate comporta într -un mod similar cu
termistor NTC dacă temperatura devine prea mare.
Aplicațiile unui termistor PTC sunt, prin urmare, limitate la un anumit interval de
temperatură.
Până la o anumită valoare de tensiune, caracteristica I / V respectă legea lui Ohm, dar
rezistența crește atunci când curentul care trece prin termistor PTC determină încălzirea și
temperatura de comutare este atinsă. Caracteristica I / V depinde de temperatu ra ambiantă și de
coeficientul de transfer de căldură în raport cu temperatura ambiantă menționată.[24,25]

B.Termistori cu coeficient de temperatură negativ sunt foarte sensibili la variațiile de
temperatură (cu valori cuprinse între -2% / K și -6% / K). În cadrul acestui grup se află
majoritatea termistorilor. Sunt fabricați cu amestecuri policristaline de oxid de mangan și
nichel. Modificările rezistenței NTC pot fi cauzate fie de modificări ale temperaturii ambiante,
fie de la nivel intern ca urmare a u nei autoîncălziri produse de fluxul de curent în dispozitiv.
Simbolul electric pentru termistorul NTC este prezentat în figura următoare:

Fig. Simbolul electric al unui NTC.[29]

Termistorii NTC au o sensibilitate ridicată la schimbările de temperatură, scăzând
rezistența lor în intervalul de la 3% la 6% pentru fiecare grad de centigrade. Acest răspuns le
oferă un avantaj față de alți senzori de temperatură, cum ar fi termocupluril e sau RTD -urile,
deși acestea pot funcționa la temperaturi care nu sunt la îndemâna termistorilor.
Curba caracteristică – Un termistor tipic NTC oferă cele mai precise citiri în intervalul
de temperatură de la -55oC la 200oC. Cu toate acestea, se utilizează termistori NTC special
concepute la temperatură absolută zero ( -273,15 ° C), iar unele pot fi utilizate la peste 150 ° C.
Figura de mai jos prezintă curba caracteristică a unui termistor NTC:[29]

Fig. C urba caracteristică a unui termistor NTC.[29]

Modul de lucru al termistorilor: [29]
Termistorii funcționează pe un principiu simplu: Schimbarea temperaturii termistorului
duce la o schimbare a rezistenței sale.
Cum se schimbă temperatura?
Temperatura termi storului se poate schimba fie datorită factorilor externi, fie datorită
factorilor interni.
Cel mai important factor intern este curentul care trece prin dispozitiv. Pe masura ce
curentul prin aceasta creste, acestuia incepe să i se încălzească elementele. Aceasta determină
o creștere a temperaturii termistorului.
În funcție de tipul de termistor (NTC sau PTC), rezistența acestuia se modifică în funcție
de această modificare a temperaturii.

În exterior, temperatura termistorului poate fi schimbată prin modi ficarea temperaturii
ambientale.
Relația de rezistență și temperatură poate fi aproximată prin următoarea ecuație:

Din ecuația (1.1) putem obține sensibilitatea termică (sau coeficientul de temperatură)
exprimată în ecuația (1.6) că vede m că nu este liniară deloc deoarece depinde de temperatura
considerată în pătrat

3.2.4 Senzorul de temperatură LM35

Caracteristici:
› Auto -încălzire în timpul funcționării 0,08 ° C (capsulă în aer).
› Domeniu de măsurare de la -55 ° la + 150 ° C.
› Potrivit pentru aplicații la distanță.
› Tensiunea de alimentare de la 4V la 30V.
› Precizie garantată de la 0,5 ° C la + 25 ° C.
› Curent consumat 60 μA.
› Calibrarea directă în grade Celsius (° C).
› Impedanță scăzută de ieșire, 0,1 ohmi pentru o încărca re de sarcină de 1 mA.

Fig. Senzorul LM 35

3.3 Senzori de umiditate

3.3.1 Clasificarea și aplicațiile senzorilor de umiditate
Studiile privind sensibilitatea la umezeală au progresat rapid, iar senzorii de umiditate –
indiferent de tehnica de fabricare – au fost folosiți pe scară largă în aplicații industriale și de uz
casnic ca echipamente de instrumentație sau pentru probleme de confort uman. Datorită
diferitelor condiții de funcționare a senzo rilor de umiditate în diferite domenii de aplicare, de
la utilizări de la aer liber la aer liber, diferite tipuri de instrumente de detectare a umidității au
fost dezvoltate pe baza diferitelor principii de lucru și a diverselor caracteristici higroscopice
materiale de detectare [32 -33]. Printre diferiți termeni și unități de evaluare a umidității,
umiditatea absolută și umiditatea relativă sunt cele mai răspândite.
Pe baza unităților de măsură, senzorii de umiditate sunt subsumați în două clase
principale :
– senzori de umiditate relativă (RH)
și
– senzori de umiditate absoluți (higrometri) .
În majoritatea aplicațiilor de măsurare a umidității, măsurătorile relative la umiditate
sunt mai preferate decât cele cu umiditate absolută. RH% e ste cel mai frecvent utilizat, deoarece
este în general mai simplu și astfel mai ieftin și este aplicat pe scară largă în aplicații care
implică probleme de calitate a aerului interior și probleme de confort uman [31].
În consecință, în laboratoarele de ce rcetare și în aplicațiile publice, RH este aplicat în
mod omniprezent pentru a simplifica procesul de proiectare și a continua să fie utilizat ca senzor
secundar. Unitățile de umiditate absolută, respectiv punctul de rouă / îngheț (D / F PT) și

componentel e per milion în greutate (PPMw) sau în volum (PPMv) sunt utilizate în principal
pentru măsurarea trasabilității. Ca unități absolute descriu cantitatea absolută de vapori de apă
în medii gazoase.
Deoarece majoritatea senzorilor de umiditate disponibili în comerț sunt senzori de
umiditate relativă, aceștia pot fi grupați pe baza tipurilor de material de detectare și în funcție
de principiul lor de funcționare. În anii 1980, diferitele elemente sensibile au fost clasificate în
mod proximal în trei grupuri pri ncipale :
– de electroliți
– ceramici poroase
– polimeri organici,
conforme cu clasificarea Yamazoe și Shimizu [47]. Aproximativ zece ani mai târziu, în 1994,
conform clasificării lui Traversa, senzorii de umiditate produsi comercial au fost bazați în
principal pe ceramica poroasă și filme polimerice organice [10].
În 2005, un alt tip de clasificare a fost furnizat de Chen și Lu, în care senzorii de
umiditate relativă au fost împărțiți în trei clase: ceramică, semiconductor i și tipuri de polimeri
organici. În plus, în această clasificare, senzorii de umiditate absolută au fost disponibili în două
tipuri:
– senzori de umiditate solidă
și
– oglindă (oglindă răcită) [11].
În momentul de față, numeroși senzori de umiditate de pe piață sau în curs de dezvoltare
în cadrul studiilor de laborator sunt senzori RH, care sunt în continuare clasificați în trei clase,
inclusiv:
– senzori de tip ceramic (semiconductori)
– polimeri organici
– hibride organice / anorganice senzori (poli mer / ceramic)
La revizuirea rezultatelor publicate în acest domeniu, autorii au stabilit că aproape 80%
din aceste trei tipuri se bazează pe proprietățile electroliților substanței sensibile, datorită
electroliților de apă interni. Senzorii de umiditate u tilizând nanofire, nanofibre, nanoroduri și
heterojuncții P -N sunt subclase ceramice (anorganice). În ceea ce privește proprietățile
intrinseci ale elementelor de detecție, tipurile de ceramică pot fi proiectate utilizând compozite
de semiconductori sau di electrice de oxid metalic. În plus, tipurile de polimeri pot fi bazate pe
conductori polielectroliți sau neconductori (dielectrici).

Toate cele trei categorii de astfel de senzori (așa -numiți senzori higrometrici) utilizează
modificări ale proprietăților f izice și electrice ale elementelor sensibile atunci când sunt expuse
diferitelor condiții de umiditate atmosferică ale mediului înconjurător și oferă o măsură a
umidității datorată unei anumite cantități de adsorbție și desorbție a moleculelor de vapori de
apă. S -a constatat că filmele poroase prezintă o sensibilitate la umiditate mai mare decât
omologii neporoși [13]. Prezența porozității intergranulare sau intragranulară, precum și
distribuția dimensiunii porilor sunt, de asemenea, printre factorii determ inativi ai traductoarelor
de umiditate [14].
Măsurarea umidității în tipul de senzori de higrometru se realizează prin măsurarea fie
a impedanței electrice (conductanță), fie a capacității senzorilor, care este proporțională cu
schimbarea fizicii unui org anism organic sau anorganic sintetic. Baza sensibilității la umiditate
este absorția fizică și chimică a moleculelor de apă care vor fi descrise în continuare în secțiunea
următoare.
În 1937, un senzor de umiditate electrolitic bazat pe clorură de litiu (L iCl), dezvoltat de
Dunmore [15], a devenit primul și singurul senzor de umiditate electric disponibil până la
mijlocul anilor 1970. Senzorii de electroliți LiCI au fost utilizați pe scară largă în radiosonduri
(baloane meteorologice care sunt utilizate pen tru măsurarea parametrilor atmosferici), precum
și în aplicații medicale. Un material de susținere poros a fost imersat într -un polivinil acetat de
polivinil parțial hidrolizat sensibil la umiditate care a fost impregnat cu soluție de LiCl și o
diferență d e potențial a fost aplicată pe suporturi pentru a forma o celulă electrolitică.
Prin absorbția vaporilor de apă atmosferică prin mediul poros, conductivitatea ionică a
celulelor a fost schimbată și cantitatea de umiditate detectată. Deoarece aceste dispoz itive au
prezentat timpi redus de reacție / recuperare și au suferit de incapacitatea de a lucra în condiții
foarte umede sau în apropierea diverșilor solvenți, a fost inițiată dezvoltarea senzorilor de
umiditate pe baza altor materiale pentru a înlocui se nzorii de umiditate pe bază de electroliți.
Senzorii de umiditate sensibili la tipul de impedanță, care cuprinde toate cele trei clase,
sunt în continuare clasificați în dispozitive senzor de conducție:
– ionice
și
– electronice (purtători de sarcină).
Această clasificare este determinată de mecanismul transportului electric. Senzorii
bazați pe electroliți fiind cazuri speciale care urmează doar mecanismul de transport ionic. Mai

târziu, prezentăm și clasificăm diferitele tipuri de materiale de detectare , principii de lucru
(impedanță ionică sau impedanță electronică sau tip capacitate) cu intervalele de umiditate și
temperatură ale diferiților senzori de higrometru.
În mod tradițional, senzorii de umiditate din peliculă organică se încadrează în
categori ile fundamentale:
-de tip rezistiv (tip de impedanță) [16,17]
și
-de tip capacitiv [18],
primul fiind subdivizat în continuare la senzori de tip conducție electronică și ionică.
Această clasificare se bazează pe mecanismul de detectare în care cel anterior conține
polielectroliții răspunzând variațiilor vaporilor de apă prin schimbarea rezisti vității lor, în
timp ce în cea de -a doua din urmă umiditatea este măsurată pe baza variației constantei
dielectrice a dielectricului polimeric și, prin urmare, a modificărilor în capacitate.
Senzorii de umiditate ceramici pe baza de oxizi metalici au preze ntat unele avantaje
superioare fata de filmele polimerice din punct de vedere al rezistentei mecanice, capacitatii
termice, stabilitatii fizice si rezistentei lor la atac chimic, ceea ce le dezvaluie ca fiind
materialele cele mai promitatoare pentru aplica ții privind umiditatea electrochimica senzoriale
[10].
Această clasă de senzori ar putea fi împărțită în două grupe:
– impedanță
sau
– tipuri capacitive ,
în funcție de mecanismele lor de detectare, pe baza utilizării fie a proprietăților de
conductivitate, fie a capacității stratului de detecție pentru detectarea umidității [18,19].
Senzorii de tipul impedanței sunt subîmpărțiți în tipuri de:
-conducție i onică. [34,35]
-conducție electronică .[36]
Tipurile electronice și ionice furnizează valoarea umidității prin cuantificarea
modificărilor de conductivitate ale filmelor de detectare față de diferite niveluri de umiditate.
Senzorii de umiditate p -n sunt de asemenea clasificați printre tipurile de ceramică.

Practic, ceramica metal -oxidată utilizată în aplicațiile senzorilor de umiditate se prepară
prin metode de prelucrare ceramică convențională [37] și avansat [38] și sunt dezvoltate în
principal pe ntru a oferi corpuri poroase. [39 -40] Avantajul unei suprafețe spongiforme
absorbante, mai degrabă decât al unui condensat, este o permeabilitate mai mare a moleculelor
de apă, astfel încât moleculele de vapori de apă pot trece cu ușurință prin deschideril e porilor,
iar condensarea capilară are loc în structurile poroase capilare care au fost formate între
distribuțiile de granule din suprafața ceramică în timpul procesului de eliminare a porilor. [10]

3.3.2 Senzorul HIH -3610
Senzorul HIH -3610 este folosit pentru a măsura umiditatea relativă, și aparține unei serii
de senzori de circuit integrat.[25]

Fig. Senzorul HIH -3610
HIH-3610 este utilizat în mod obișnuit pentru măsurarea umidității relative în aer.
Acesta necesită o sursă de 5 Vcc și are un domeniu de funcționare de 0 până la 100% umiditate,
producând o tensiune de ieșire care variază în funcție de umiditatea relativă în mod liniar, așa
cum se arată în figura.

Fig. Caracteristicile de ieșire ale senzorului de umiditate HIH -3610.
Figura () ne arată curba caracteristică a tensiunii de ieșire în raport cu procentul de
umiditate relativă din aerul detectat de senzor, așa cum se poate observa furnizând un semnal
de ieșire de tensiune de 0,8 V corespunzând la 0% din Umiditatea relativă și 4,07 V corespund
umidității relative 100% la 0 ° C.[24]
Pentru o manipulare corectă a semnalului de la acest senzor, va fi implementat un circuit
care efectuează o scădere de 0,8 V la semnalul provenit de la senzorul de umiditate. Aceasta
realizează faptul că la ieșirea circuitului se obține un semnal de 0 V pentru umiditatea relativă
de 0%, linia senzorului pentru 0 ° C acum variază de la 0 la 3.27 V.[25]
Semnalul de ieșire al senzorului de umiditate relativă, precum și contorul de temperatură.
Principalele caracteristici ale senzorului sunt următoarele:[24]
Intervalul de măsurare: 0 → 100% RH
Ieșire: de la 0,8 → 3,9 Vdc (Vcc = 5v, 25șC)
Tensiunea de ieșire: V0 = Vcc [0,0062 × (% RH) + 0,16] @ 25 ° C
Putere: 5 Vcc

3.3.3 Senzorul de umiditate HU1030NA
Un bun senzor pentru a realiza masurarea umidității este senzorul de umiditate relativ
compensat HU10 produs de către Industrial State Crow n.[

Fig. Design senzor HU1030NA

Senzorul este conceput în fabrică pentru aplicații liniare. Are o tensiune de alimentare
de 5 ± 0.2Vdc și o eroare de liniaritate de ± 5% RH în intervalul de măsurători între 25% și
90% RH. Intervalul de măsurare se află între 0 și 100% umiditate, după cum se arată în figura
[24]

Fig. Caracteristicile tipice ale tensiunii de ieșire a senzorului HU10NA.
Așa cum se poate obse rva în graficul dat de producător, ieșirea senzorului nu este în
întregime liniară. Pentru a realiza o relație liniară, se efectuează o regresie liniară cu o serie de
date luate din grafic, vezi figura .
Pentru a obține ecuația liniei care caracterizează f uncția, valorile care au fost luate sunt
cele prezentate în figura cu intrarea de umiditate și tensiunea de ieșire în volți.

Umiditate Volți
0 1,05
10 1,25
20 1,35
30 1,60
40 1,85
50 2,05

60 2,25
70 2,43
80 2,60
90 2,78

Fig. Date luate din grafic

3.4 Senzori combinați temperatură/umiditate
Senzorii de temperatură și umiditate sunt responsabili de a aprovizionare cu toate
informațiile necesare microcontrolerele, conform cerințelor. Are capacitatea de a măsura
variabile de mediu și de a le putea transmite pentru prelucrare ulterioară.

3.4.1 Senzorul DHT 22

DHT22 este un senzor digital de temperatură și umiditate. Folosește un senzor de
umiditate capacitiv și un termistor pentru a măsura aerul din jur și oferă ieșire digitala pe pinul
de date (nu este nevoie de pin de input analog). Este ușor de folosit, dar necesită atenție la
prelucrarea datelor. Datele pot fi citite o data la fiecare 2 secunde.

Fig. Design senzor DHT 22.
Caracteristici tehnice:
• Cost redus;
• Tensiune de alimentare: 3 V – 5 V;
• Curent: 2.5 mA (când sunt prelucrate datele);
• Bun pentru umiditate 0 – 100% cu 2 -5% acuratețe;
• Bun pentru -40°C + 80 °C cu ± 0.5 °C acuratețe;
• Timp de răspuns: 2 secunde;
• Dimensiuni: 27 mm x 59 mm x 13.5 mm.

Schema de conectare este următoarea:
• Pin-ul 1 se conectează la pin -ul de 5 V sau 3.3V al plăcii de dezvoltare.
• Pin-ul 2 se conectează la un pin digital.
• Pin-ul 4 se conectează la un pin GND al plăcii de dezvoltare.

Senzorul nu are inclus un rezistor de pull-up, așa că trebuie să folosiți un rezistor 0.25W
4.7KΩ . Acest rezistor de pull -up se conectează între pin -ul de alimentare și pin -ul de date.
Consultați imaginea atașată mai jos pentru a identifica corect pinii de conectare.
3.4.2 Senzorul SHT 15
Acest dispozitiv include un polimer capacitiv ca element de detectare a umidității și un
senzor de temperatură de bandgap, acest lucru fiind cuplat cu un convertor analogic digital pe
14 biți și ca ieșire o interfață serială cu cod de redundanță ciclică pentru detectarea erorilor.

Fig. Schema internă senzor SHT15.[26]

Precizia senzorului este prezentată în următoarele diagrame:

Fig. Diagrama comportamentală a senzorului la măsurarea temperaturii[26]

Fig. Diagrama de comport ament a senzorului la măsurarea umidității.[26]
Comunicarea cu senzorul SHT15:
Acest senzor ocupă o interfață serială a două fire, una care funcționează ca și ceas și altul pentru
date:

Fig. Conexiunea dintre senzor și microcontroler.

3.4.3 Senzorul DHT11
Senzorul DHT11 este un senzor Analog conceput pentru a sesiza schimbarea fizică a
căldurii și a umidității atunci când este expus în aer cu cabluri și programe adecvate.
Dimensiunile sale mici, prețul ieftin, consumul redus de energie, răspunsurile rapide sunt
caracteristica pentru a fi una dintre cele mai bune alegeri pentru mulți utilizatori. Senzorul
DHT11 este aplicabil în HVAC (încălzire, ventilație și aer condiționat), poate fi u tilizat în
echipamente de testare și inspecție și în bunuri de consum. Este, de asemenea, aplicabil pentru
utilizarea în construcția unei stații meteorologice sau a unui regulator de umiditate. Utilizarea

senzorului DHT11 și -a demonstrat măsurarea utilităț ii și controlul temperaturii și umidității în
aparatele electrocasnice, medicale și în multe alte domenii .[27]
Senzorul DHT11 are următorul interval de performanță și precizie. O foaie de date
detaliată este inclusă în Anexa .
Marja de masurare:
Temperatu ra: 0 până la 50 ° C
Umiditate: 20 până la 90% RH
Precizie:
Temperatura: ± 2%
Umiditate: ± 5%
În cazul în care tensiunea de funcționare rămâne între 3V și 5,5V.[27]

Fig. Senzorul DHT11[27]

Umiditatea este definită ca cantitatea de vapori de apă conținută în aer. De obicei, este
presat ca umiditate absolută, punct de rouă și umiditate relativă. Senzorul folosit în acest
proiect, DHT11, este conceput pentru a măsura umiditatea în termeni de umiditate relativă
(RH). Umiditatea relativă (RH) este raportul dintre cantitatea de vapori de apă din aer și nivelul
de umiditate saturată la aceeași presiune sau temperatură :

𝑅𝐻=𝜌𝑤/𝜌𝑠×100%
Unde: -𝑅𝐻 este umiditatea relativă.
-ρ𝑤 este densitatea vaporilor de apă.
-ρ𝑠 este densitatea vaporilor de apă la saturație.
Senzorul DHT11 detectează umidi tatea în aer prin măsurarea rezistenței electrice dintre
electrozii. Este fabricat cu un substrat de menținere a umidității. Când substratul absoarbe
umezeala, are loc ionizarea și duce la creșterea conductivității între electrozii. Umiditatea
relativă est e proporțională cu schimbarea rezistenței dintre electrozi datorită absorbției
umidității.
Schema de circuit tipic pentru DHT11 este prezentată în figura , iar foaia de date
detaliată pentru DHT11 este prezentată în Anexa.

Fig. Diagrama de circuit a senzorului DHT11.[27]

Acest senzor programabil este proiectat pentru măsurători de temperatură și umiditate relativă.
Senzorul poate măsura temperatura și umiditatea în produse alimentare, materii prime și
magazine farmac eutice, muzee, arhive, tuneluri, stații meteorologice etc.

1.3 Analiza altor sisteme de măsurat temperatura și umiditatea

1.3.1 Sistem format din microcontroler PIC16F917 si senzor de temperatură
TC1047A
Se folosește un modul convertor AD din PIC16F917 pentru a citi valoarea tensiunii
analogice de la ieșirea senzorului de temperatură TC1047A , atunci, valoarea rezultată este
convertită în grade Celsius și afișată pe LCD, utilizându -se astfel fișa de lucru al modulului
LCD.

Fig. 2.2 Schema electrică sistem format din microcontroler PIC16F917, senzor temperatură
TC1047A si LCD

Fig 2.3. Diagrama bloc a senzorului de temperatură TC1047A

În figura 2.3. am reprezentat diagrama bloc a senzorului studiat și anume TC1047A.
Acest senzor este utilizat în diverse aplicații cum ar fi spre exemplu:
➢ telefonie mobilă
➢ reglarea temperaturii ventilatoarelor
➢ măsurarea temperaturii în instrumentație
➢ dispo zitive electronice
➢ protecția la supratemperatură a echipamentelor
➢ în echipamentele portabile alimentate cu baterii

TC1047A este un senzor de temperatură a cărui tensiune de ieșire est direct
proporțională cu temperatura măsurată. TC1047A poate măsura cu aproximație temperaturi de
la
-40
C la +125
 C. Cu acest senzor tensiunea de alimentare poate varia între 2.7V și
4.4V.
Alimentarea stabilită de TC1047A este de la 2.5V la 5.5V.
Tensiunea de ieșire stabilită pentru aceste dispozitive este 100mV la -40
C, 500mV
la 0
 C, 750 mV la 25
 C și 1.75 V la +125
 C. Un răspuns al tensiunii de ieșire de 10mV
permite o măsurare a temperaturii precise mult peste cea stabilită.
Senzorul are o tensiune de ieșire care variază liniar cu temperatura în grade Celsius.
Schema caracteristicii variației tensiunii de ieșire cu temperatura este prezentată în figura 2.4.
Caracteristica temperaturii este fixată la 10mV/
 C, iar tensiunea de ieșire la 0
 C este de 500
mV.

Fig. 2.4 Caracteristica variației temperaturii în funcție de tensiune

LCD -ul afișează o citire de temperatură în grade Celsius. Respirând deasupra senzorului
de temperatură sau introducându -l într -o altă sursă de temperatură, temperatura afi șată crește.
Mutând cablul jumperului de la senzorul de temperatură la potențiometru (POT1 pe J4) și apoi
mutând potentiometrul, se observă întreaga rază a conversiei de temperatură.

Acest proiect ne informează despre utilizarea modulului convertor AD. Unul din
marele avantaje în folosirea microcontrolerului PIC în aplicații care necesită senzori de
temperatură esta acela că microcontrolerul poate fi folosit pentru a calibra se nzorul de
temperatură să citească automat (supravariind voltajul de alimentare și variațiile proceselor în
părțile proprii). Acest lucru elimină pentru producător timp costisitor, pierdut pentru a calibra
în fabrică, ceea ce este tipic necesar pentru tehno logiile tradiționale de percepere a temperaturii.
Un avantaj al senzorului de temperatură este că are o variație a tensiunii la ieșire liniar
cu temperatura.

REZUMAT
În cadrul acestui proiect se realizează un sistem de monitorizare și control al temperaturii și
umidității unei rezerve de spital . Astfel, menținând valorile optime ale parametrilor menționați.

Pentru a le implementa, vom folosi două instrumente de bază: 1 senzor de umiditate și
temperatură DHT 22, o placa de dezvoltare UNO compatibil a Arduino si software -ul grafic
Labview .
În primul capitol vom explica partea teoretică a senzorilor de temperatură și umiditate,
microcontrolerul utilizat, comenzile programului Labview pe care le aplicăm și procedurile care
vor fi utilizate în proiect. Toate acestea facem in mod detaliat cu grafica si protocoalele care
trebuie urmate, pentru a profita de cele mai bune performante.
Pentru a utiliza tehnologia cu 1 fir, folosim o placă de dezvoltare compatibilă Arduino , care ne
ajută să gestionăm timpii și protocoalele care trebuie urmate, astfel încât să existe o transmisie
bună a datelor cu senzorul de temperatură și umiditate în tehnologia cu 1 fir. Toate acestea sunt
explicate în capitolul al doilea.
În capitolul al treilea detaliem programarea grafic ă a Labview după fiecare proces printr -o
diagramă bloc pentru o mai bună înțelegere. De asemenea, generăm o interfață între computer
și utilizatorul cu care puteți monitoriza temperatura și umiditatea împreună cu placa de
dezvoltare UNO.
În sfârșit, în al patrulea capitol se lucrează la crearea unui prototip pentru demonstrarea
sistemului. În acest sens avem mai multe etape: Partea de achiziție compusă din senzorul de
temperatură și umiditate, împreună cu placa de dezvoltare UNO , controlul calculatorului n ostru
și forța care gestionează încălzirea și climatizarea.

5.
Sisteme de programare utilizate în achiziția, prelucrarea și
transmiterea datelor
5.1 LabWindows

Acest utilitar, produs de compania National Instruments , combină un limbaj de programare
științific cu un mediu de dezvoltare eficient, care simplifică procesul de dezvoltare a software -ului
Virtual Instrumentatiei. LabWindows / CVI (C pentru instrumente virtuale) este proiectat pentru a
lucra cu platforme Win dows pe PC -uri și sisteme X -Windows pe stațiile Sun SPARC. Mediul de
programare vizuală permite integrarea ușoară a componentelor dure și moi în instrumentul virtual
dorit.
Zonele în cauză sunt: achiziția de date, monitorizarea și controlul proceselor, testarea
echipamentelor și măsurătorile de înaltă calitate. Bibliotecile asociate oferă instalații complexe
pentru controlul instrumentelor GPIB, VXI, RS -232, SCX I, facilităților de procesare a ac hizitiilor,
computerizării științifice și statistice, vizualizării și stocării datelor. Utilizatorul are la dispoziție
mai mult de 450 de șoferi, fără a avea nevoie de planificarea nivelului de registru, cu diferite
echipa mente, deosebit de complexe.
Un instrument virtal poate fi creat foarte simplu după următorul model: construiți mai întâi
interfața de utilizator prin plasarea elementelor de control necesare (selectate în meniuri). În fișierul
sursă C, complet ați funcțiile apelului invitat atribuit (funcțiile sistemului necesare sunt introduse
automat de mediu în programul sursă software), setați variabilele și așa mai departe.
Are un avantaj față de celălalt mediu de dezvoltare aparținând tot celor de la National
Instruments, LabVIEW , este posibilitatea de control absolut asupra funcțiilor elementelor de
control din interfața utilizatorului.

5.2 Test Point
Test Point este un software modern, produs de firma Superlogics, care ofera un mediu
de programare pentru achizitia de date si instrumente IEEE -488, placi de achizitie de date la
instrumente si dispozitive RS -232/488. Dintre caracteristici putem enumera:
– Include peste 100 de drivere pentru instrumentele cele mai folosite.;
– Suporta mai multe canale de la surse analogice si digitale;
– Grafice de înalta rezolutie, butoane selector, grafica, comutatoare personalizate;
– Analiza cu functii trigonometrice, statistice, logice, de interpolare, de analiza în domeniul timp
si frecven ta;
– Suporta maximum 4 placi GPIB pe sistem si maximum 14 instrumente pe placa, permite o
rata de transfer de maximum 1,5 Mbytes/s.

– Crearea de aplicatii client/server cu alte aplicatii Windows folosind tehnica DDE sau OLE.

Soft-ul ofera o metoda de programare de tip programare orientata pe obiecte (POO) ,
simpla, intuitiva, clar organizata. Un obiect, ca unitate elementara a programarii, este o
componenta a aplicatiei care poate fi modificata individual si ajustata oricând. Deoarece
program area se realizeaza cu ajutorul obiectelor, nu este necesar sa se defineasca un numar
mare de functii sau comenzi si nici sa se declare variabile.

5.3 HP-VEE
HP-VEE este un limbaj de programare vizual pentru dezvoltarea programelor de
aplicatii destinate controlului instrumentelor si achizitiei de date. Utilizând HP -VEE, se pot
realiza:
– Achizitii de date de la instrumentele conectate la calculator sau de la cartelele de
achizitii de tip plug -in;
– Controlul si comanda echipamen telor prin diferite tipuri de interfete de comunitatie
(Seriale, HPIB, GPIB, VXI);
– Prezentarea datelor folosind diferite tipuri de ecrane, afisaje alfanumerice sau
cadrane de instrumente;
– Control si reglaj pentru a simula date, masurari si calculul unor variabile de iesire etc.
– Comunicarea cu alte programe din Windows utilizând ActiveX Automation

5.4 Limbajul de programare MATLAB
4.5.1 Descriere generala
MATLAB este un pachet de programe interactiv, de mare performanta, pentru calcule
stiintifice si ingineresti. El integreaza analize numerice, calcule cu matrice, procesarea
semnalelor si posibilitati grafice, intr -un mediu de programare, usor de utilizat, în care

problemele si solutiile lor sunt exprima te întocmai cum sunt scrise matematic, fara o
programare traditionala.
MATLAB este un sistem interactiv, al carui element de baza este matricea si care nu
necesita dimensionarea ei. Acest sistem permite rezolvarea multor probleme numerice, într -o
fractiune din timpul care l -ar lua scrierea unui program in Fortran, Basic sau C. Totodata,
solutiile problemei sunt exprimate în Matlab, la fel de exact cum sunt scrise matematic.
Din punct de vedere grafic, Matlab este foarte bine dotat, a vând toate posibilitatile de
reprezentare grafica (ferestere multiple, zoom, masurari cu cursorul, axe logaritmice,
reprezentari 3D etc.)
Cea mai importanta caracteristica a programului Matlab este usurinta cu care poate fi
extins folosind Tool box-uri dedicate. Structural, Matlab este realizat sub forma unui nucleu de
baza, cu interpretor propriu, în jurul caruia sunt construite toolbox -urile.

4.5.2 Data Acquisition Toolbox
Din punct de vedere al achizitiei de date pentru masurari prezinta un deosebit interes
toolbox -ul Data Acquisition Toolbox.
Prin intermediul lui Matlab permite accesul direct la date masurate. În timp real si
contine un set complet de optiuni pentru controlul si comunicarea cu o varietate de larga de
produse hardware de achizitii de date conectate laPC. Toolbox -ul permite configurarea unor
echipamente externe, citeste datele si le introduce în mediul Matlab, dupa care acestea pot fi
analizate.

Fig 5.2 Data Acquisition Toolbox

În fapt, toolbox -ul constituie o baza de fisiere de tip M si de tip MEX, ce pot fi executate, din
linia de comanda, sau prin intermediul programelor obisnuite Matlab. Toolbox -ul este complet
integrat cu Matlab, astfel ca se pot analiza sau vizualiza datele în timpul colectarii lor, si ele pot
fi salvate înscopul post -procesarii, sau chiar pot fi aduse îmbunatatiri în conformitate cu
rezultatele precedente.
Sunt compatibile umatoarele componente hardware:
– Seria E si seria 1200 de cartele de la National Instruments
– VXI E1432 /33/34 Series de la HP
– Multimedia Sound Cards Microsoft Windows;
– Third party additional hardware

5.5 Mediul de programare LabView
LabView reprezinta un puternic mediu grafic de programare, utilizat extensiv pentru
achizitia semnalelor, analiza masurarilor si prezentarea datelor, oferind flexibilitatea limbajelor

de programare traditionale si în acelasi timp o interfata utilizator prietenoasa. LabView este
disponibil pentru o multitudine de platforme, Windows, Linux, HP-US, Sun Solaris.
4.1.1 Constructia aplicatiilor grafice
Caracteristica principala a programului LabView este aceea ca utilizeaz& 757g67h
#259;, pentru dezvoltarea aplicatiilor, simboluri intuitive de panouri frontale si scheme bloc.
Utilizatorul dezvolta aplicatia soft prin constructia ierarhizata de Instrumente Virtuale (VI -uri).
Un instrument virtual este un pachet de programe grafice care arata si actioneaza ca un
instrument.
Panoul frontal (cu butoane, comutatoare, înt rerupatoare, cadrane de instrumente)
înfatiseaza intrarile, iesirile si constituie interfata uzuala pentru operatii interactive. În spatele
panoului este o diagrama -bloc, care reprezinta programul executabil.
LabView este un sistem ierarhizat, datorita faptului ca un instrument virtual poate fi
reprezentat sub forma de simbol grafic si utilizat în schema bloc la constructia unui alt
instrument virtual.
LabView prezinta aplicatiile pe care le contine în biblioteci, descriindu -le în de taliu,
panourile frontale, diagramele bloc si simbolurile fiind prevazute cu o descriere grafica si
functionala completa.
4.1.2 Achizitia datelor si controlul instrumentelor
LabView permite achizitia semnalelor de la o varietate de echipamente. Se pot
achizitiona date de la instrumente GPIB, seriale, Ethernet, PXI si VXI, folosind driverele
incluse. Exista posibilitatea comunicarii cu mai mult de 1400 instrumente apartinând a 150 de
producatori, folosind driverele de comunicatie LabView. Program ul ofera performanta si
portabilitate ridicate.
Driverele de comunicatie simplifica controlul instrumentelor si timpul de dezvolatare a
noi aplicatii, eliminând necesitatea de a învata protocoale de programare pentru fiecare
instrument în parte . Multe drivere folosesc Visual Instrument Software Architecture (VISA)
pentru a comunica cu o gama de bus -uri de comunicatie, cum ar fi GPIB sau serial, folosind
acelasi cod LabView. Indiferent pe ce tip de bus este instrumentul, driverele VISA preiau
controlul protocoalelor de comunicare respective.
Controlul instrumentelor fizice cu LabView este proiectat cu simboluri grafice de
blocuri, ce pot fi combinate pe ecran, pentru a construi soft -ul unui instrument virtual (VI). Cu

LabView, controlu l instrumentelor automate este la fel de simplu si intuitiv ca si manevrarea
panourilor instrumentelor fizice.
VI-ul are în componenta module reutilizabile, ale caror panouri frontale pot fi intuitiv
utilizate, pentru a efectua masurari. În plu s, fiecare VI poate fi introdus într -o simpla forma
grafica (icon) si combinata grafic cu un alt icon, pentru a construi un VI de nivel superior.

Fig. Instrument virtual pentru analiza frecventei unui filtru realizat cu LabView
4.1.3 Analiza datelor
LabView este un sistem complet pentru programare stiintifica, si include posibilitati
extinse de analiza, utile într -o arie larga de aplicatii.
LabView ofera o multitudine de functii integrate si module aditionale dedicate special
analizei masurarilor si procesarii semnalelor. Cu aceste unelte, putem analiza masurarile pe
masura ce le efectuam, extrage si procesa date, si putem înzestra aplicatiile cu capacitatea de a
lua decizii bazate pe rezultatele masurarilor. Folosind aceste fu nctii, nu mai este necesar sa
scriem propriul nostru algoritm pentru transformarea datelor brute în informatie utilizabila.
Functiile incluse sunt: primitive, statistice, procesare digitala a semnalelor, filtrare si
metode numerice:
Primitive:
– aperatii aritmetice, operatii logice;

– concatenare, formatare, partajare;
– data, timpul, alertarea utilizatorului;
– sin, cos etc.
Functii statistice:
– medie, abatere standard, varianta, mediana, RMS, histograme ;
– regresie liniara, polinomiala, exponentiala, reziduala;
Procesarea numerica a semnalelor:
– Transformata lui Fourrier, putere spectrala, convolutia, corelare;
– Integrarea, diferentierea, interpolarea, decimarea;
– Hanning, Hamming, Triunghi, Gausiana;
– Generare impuls, puls, dreptunghi, triunghi, exponentiala, rampa;
Filtre:
– Trece jos, trece sus, trece banda, opreste banda, ButterWorth, Chebzshev,
Elliptic, Hanning, Barlett, Bessel
Metode numerice :
– Analiza factoriala, sign, sinc, erf;
– Adunare, scadere, trecere de la forma algebrica la forma polara si invers etc.
4.1.4 Prezentarea datelor
LabView combin ă toate datele de intrare si iesire pe panoul intuitiv de pe ecra n. Include
o gama larg ă de instrumente de vizualizare, incluzând instrumente de generare a tabelelor si
graficelor, instrumente de vizualizare 2D si 3D. Putem oricând modifica modul de prezentare,
culorile, font -urile, tipul graficelor si roti, mari/micsor a sau muta aceste grafice cu ajutorul
mose -ului.
VI-urile opereaza direct pe panourile lor frontale. Pot fi executate în paralel VI -uri
multiple, mutând mouse -ul între panourile lor frontale. Panoul frontal de control si datele pot fi

tiparite, la fel cum pot fi trecute sau scoase din alte panouri frontale ale altor programe de
aplicatii.
LabView include posibilitatea de a publica aplicatia realizata pe Web, de a o face
accesibila ca pagina de internet cu ajutorul toolset -ului Web Pu blishing Tool. Putem astfel
accesa, vizualiza datele generate si controla aplicatia noastra de oriunde din lume. De
asemenea, datele de intrare si iesire pot fi integrate în format Microsoft Word sau Excel, usor
de arhivat sau interschimbat cu alti utiliz atori.

Arduino
Arduino este una dintre cele mai simplu de utilizat platforme cu microcontroller. Te poti
gandi la el ca la un minicalculator (are puterea de calcul a unui computer obisnuit de acum 15
ani), fiind capabil sa culeaga informatii din mediu si sa reactioneze la acestea. In jurul lui
Arduino exista un ecosistem de dispozitive extrem de bine dezvoltat. Orice fel de informatie ti –
ai dori sa culegi din mediu, orice fel de conexiuni cu alte sisteme ai avea nevoie, exis ta o sansa
foarte mare sa gasesti un dispozitiv pentru Arduino capabil sa iti ofere ceea ce ai nevoie. [30]
Astfel, daca discutam despre preluarea de informatii din mediu, mai jos sunt doar cateva
exemple de senzori : senzori ce determina nivelul de alcool in aerul respirat, senzor de incediu,
gaz GPL, monoxid de carbon, acceleratii ale dispozitivelor in miscare, curent consumat de
diverse dispozitive casnice, forta de apasare, gradul de rotire, cartele RFID, distante, nivel de
iluminare, directia nordului, prezenta umana, sunet, temperatura, umiditate, presiune
atmosferica sau video. [30]
Daca ne referim la posibilitatea de a ne conecta cu alte sisteme, exista placi de retea
Ethernet pentru Arduino capabile sa comunice informatii prin Internet, dispozitive capabile sa
transmita date prin conexiune radio, placi de retea WIFI, dispozitive GSM pentru Arduino

(capabile sa trimita / receptioneze SMS -uri, sa initieze apeluri de voce sau sa trimita date prin
reteaua 3G) sau conectori Bluetooth pentru conectarea Ard uino cu telefonul mobil sau laptop.
În zona mecanica, exista motoare de curent continuu (utilizate pentru robotica), motoare
pas cu pas (utilizate de obicei in zona industriala) sau servomotoare, controlate foarte exact.
Pentru afisarea informatiilor p reluate, exista ecrane LCD pentru Arduino, incepand cu
cele mai simple (LCD text cu 16 caractere) pana la ecran LCD grafice. In prima parte a acestei
carti vom dezvolta integrarea Arduino cu fiecare dintre dispozitivele pe care le -am amintit mai
sus (si al te cateva in plus). In cea de -a doua parte vom prezenta pe larg o serie de proiecte
interesante realizate prin combinarea Arduino cu unul sau mai multe dispozitive dintre cele
enumerate mai devreme.

Instalare Drivere Arduino [30]
Înainte de a putea progra ma placa Arduino, este necesar să fie deja instalate driver -ele pe PC.
Pentru sistemele de operare Linux sau MAC nu este nevoie de driver -e. Dacă însă pe
calculatorul de lucru se rulează Window, vor trebui instalate si drivere -le, ca pentru orice alt
dispo zitiv hardware. Driver -ele sunt disponibile in mediul de dezvoltare, care se poate descarca
de la adresa http://arduino.cc/en/Main/Software . Se descarca arhiva .zip, și se dezarhivează
într-un director la alegere. Se conectează apoi placa Arduino la port ul USB.
PC-ul va detecta un nou dispozitiv, și va solicita instalarea de drivere pentru el. Se
alege opțiunea de instalare prin care se comunică Windows că există drivere, si se solicită nu
se conecteze la Internet pentru a cauta in mod automat. Se selec tează directorul "drivers" din
directorul unde ai dezarhivat arhiva .zip de la pasul precedent (NU directorul "FTDI Drivers"
!). Procesul continua apoi cu "Next".
Dupa ce ai instalat drivere -ele, urmatorul pas este sa iti programezi placa Arduino.
Ruleaza programul "arduino", din mediul de dezvoltare pe care tocmai l -ai descarcat la pasul
precedent (vezi screenshot -ul de mai jos).
Arduino se conecteaza la PC prin intermediul unui port serial. Primul pas pe care il ai
de facut este sa determini acest port. Cea mai simpla cale este de a conect a placa, se asteaptă
circa 30 de secunde – 1 minut, pentru sigur anță că a fost detectat ă de PC, iar apoi se deschi de
meniul "Tools -> Serial Port". Se urmărește una sau mai multe intrari. Se memoreaz ă (sau scrie –
le pe o foaie de hartie / se face un screenshot).

Se deconecteaza placa Arduino din portul USB (scoate cablul din PC) , se d eschide din
nou meniul "Tools -> Serial Port". Acel port care a disparut este portul asociat placii Arduino.
Se conecteaza din nou placa Arduino la PC, asteapta sa fie recunoscuta de PC, si apoi selecteaza
portul respectiv din meniul "Tools -> Serial Port". Urmatorul pas este selectarea tipului de placa
cu care se lucre ază. Din meniul "Tools -> Board", are loc selectarea tipului de placa cu care se
lucre ază (Arduino Uno, Leonardo, Mega, etc). [30]

5. Descriere funcțională a sistemului de monitorizare
6. Concluzii
Studierea condițiilor microclimatice din saloanele de spital trebuie efectuate numai în
condiții curente de exploatare: – instalații de încălzire aflate în funcțiune; – prezența pacienților;
– efectuarea de măsurători sezoniere (îndeosebi în intervalul (primăvară –vară – toamnă). †
Stabilirea unor reglementări clare (programe orare) privind organizar ea fluxului pacienților în
diferitele locații ale bazelor de tratament, care să asigure menținerea unor condiții de confort
termic pentru toate persoanele (pacienți și personal sanitar).

7. Bibliografie
1. Agosten K. ,, Senzori în automatizări industriale ’’, Editura Universității ‘’Petru Maior’’
Tg. Mureș, 2004.
2. Milici, D. – ,,Măsurări electrice și electronice, senzori și traductoare” , Ed.Didactică
și Pedagogică, București, 2007.
4. A. Ignea, ,, Măsurarea electrică a mărimilor neelectrice’’ , Editura de Vest, Timișoara,
1996 Național Semiconductor. Precision Temperature Senzor, 2000
5. Measurement and evaluation body temperature
6. Monitoring temperature and humidity using Arduino and sensors
7. Akami, P., Oke, A. & Akpomiemie, O., 2015. Impact of environmental factors on
building project. ScienceDirect, 11(1), pp. 91 -97.
8. Dolga V. – Senzori și traductoare , Ed. Eurobit, ISBN 973 -99-227-9-1, Timisoara,
1999.
9. Yamazoe, N.; Shimizu, Y. Humidity Sensors: Principles and Applications. Sens.
Actuators 1986 , 10, 379 –398.

10. Traversa, E. Ceramic Sensors for Humidity Detection: The State -of-the-Art and
Future Developments. Sens. Actuators B Chem. 1995 , 23, 135 –156.
11. Chen, Z.; Lu, C. Humidity Sensors: A Review of Materials and Mechanisms. Sens.
Lett. 2005 , 3, 274 –295.
12. Carlo Alberto Boano _, Matteo Lasagni _, Kay R¨omer _, and Tanja Lange : Accurate
Temperature Measurements for Medical Research using Body Sensor Networks , SORT’11,
March 28 -31, 2011, Newport Beach, California

13. Salehi, A.; Kalantar i, D.J.; Goshtasbi, A. Rapid Response of Au/Porous -GaAs
Humidity Sensor at Room Temperature. In Proceedings of 2006 Conference on Optoelectronic
and Microelectronic Materials and Devices, Perth, Australia, 6 –8 December 2006; pp. 125 –
128. Sensors 2014 , 14 7921
14. Shah, J.; Kotnala, R.K.; Singh, B.; Kishan, H. Microstructure -Dependent Humidity
Sensitivity of Porous MgFe2O4 -CeO2 Ceramic. Sens. Actuators B Chem. 2007 , 128, 306 –311.
15. Dunmore, F. An Electric Hygrometer and Its Application to Radio Meteorogra phy.
J. Res. Natl. Bur. Stand. 1938 , 20, 723 –744.
16. Packirisamy, M.; Stiharu, I.; Li, X.; Rinaldi, G. A Polyimide Based Resistive
Humidity Sensor. Sens. Rev. 2005 , 25, 271 –276.
17. Cho, N. -B.; Lim, T. -H.; Jeon, Y. -M.; Gong, M. -S. Inkjet Printing of Polymeric
Resistance Humidity Sensor Using UV -Curable Electrolyte Inks. Macromol. Res. 2008 , 16,
149–154.
18. Matsuguchi, M. A Capacitive -Type Humidity Sensor Using Cross -Linked
Poly(methyl Methacrylate) Thin Films. J. Electrochem. Soc. 1991 , 138, 1862.
19. Traversa, E.; Gnappi, G.; Montenero, A.; Gusmano, G. Ceramic Thin Films by Sol –
Gel Processing as Novel Materials for Integrated Humidity Sensors. Sens. Actuators B Chem.
1996 , 31, 59–70.
20. Wang, Q.; Pan, Y.Z.; Huang, S.S.; Ren, S.T.; Li, P.; Li, J.J . Resistive and Capacitive
Response of Nitrogen -Doped TiO2 Nanotubes Film Humidity Sensor. Nanotechnology 2011 ,
22, 025501.
21.Circuitbasics, 2017. How to set up the DHT11 humidity sensor. [Online] Available at:
http://www.circuitbasics.com/how -to-set-up-the-dht11 -humidity -sensor -on-an-arduino/
[Accessed 25 10 2017].
22. Kenny, D. T., 2005. Basic Sensor Technology. In: J. S. Wilson, ed. Sensor Technology
Handbok. s.l.:s.n.
23. http://www.rasfoiesc.com/inginerie/electronica/Senzori -de-temperatura -RTD75
24. Pallàs -Areny R., Webster J. G., Sensors and Signal Conditioning, 2n Edition. 2001.
25. http://www.qsl.net/ea3cno/ind_met.htm , Resistive temperature sensors, humidity
sensors.
26. Jordana J., Pallás -Areny R., “A simple, efficient interface circuit for piezoresistive
pressure sensors”, Sensor s and Actuators A 127 69 -73 (2006).
27. https://akizukidenshi.com/download/ds/aosong/DHT11.pdf
28. https://ww w.omegaeng.cz/prodinfo/rtd.html
29. http://www.circuitstoday.com/thermistors -working -types -applications
30. http://www.robofun.ro/breadboard/breadboard

31. Kulwicki, B. Humidity Sensors. J. Am. Ceram. Soc. 1991 , 74, 697 –708.
32. Pokhrel, S.; Jeyaraj, B.; Nagaraja, K.S. Humidity -Sensing Properties of ZnCr2O4 –
ZnO Composites. Mater. Lett. 2003 , 22–23, 3543 –3548 .
33.Wang, K.; Qia n, X.; Zhang, L.; Li, Y.; Liu, H. Inorganic -Organic P -N Heterojunction
Nanotree Arrays for a High -Sensitivity Diode Humidity Sensor. ACS Appl. Mater. Interfaces
2013 , 5, 5825 –5831.
34.Pal, B.N.; Chakravorty, D. Humidity Sensing by Composites of Glass Ceramics
Containing Silver Nanoparticles and Their Conduction Mechanism. Sens. Actuators B Chem. 2006 ,
114, 1043 –1051.
35. Jeseentharani, V.; Reginamary, L.; Jeyaraj, B.; Dayalan, A.; Nagaraja, K.S.
Nanocrystalline Spinel Ni xCu0.8−xZn0.2Fe2O4: A Novel Material for Humidity Sensing. J. Mater.
Sci. 2011 , 47, 3529 –3534.
36. Shimizu, Y. Humidity -Sensitive Characteristics of La 3+-Doped and Undoped SrSnO 3. J.
Electrochem. Soc. 1989 , 136, 1206.
37. Jain, M.; Bhatnagar, M.; Sha rma, G. Effect of Li + Doping on ZrO 2-TiO 2 Humidity Sensor.
Sens. Actuators B Chem. 1999 , 55, 180 –185.
38. Hu, X.; Gong, J.; Zhang, L.; Yu, J.C. Continuous Size Tuning of Monodisperse ZnO
Colloidal Nanocrystal Clusters by a Microwave -Polyol Proce ss and Their Application for Humidity
Sensing. Adv. Mater. 2008 , 20, 4845 –4850.
39. Rezlescu, N.; Doroftei, C.; Popa, P.D. Humidity -Sensitive Electrical Resistivity of
MgFe 2O4 and Mg 0.9Sn0.1Fe2O4 Porous Ceramics. Rom. J. Phys. 2007 , 52, 353 –360.
40. Shimizu, Y.; Okada, H.; Arai, H. Humidity -Sensitive Characteristics of Porous La -Ti-V-
O Glass -Ceramics. J. Am. Ceram. Soc. 1989 , 72, 436 –440.

60. Mukode, S.; Futata,