BMP280 BME280

¡Hola!

Hoy quería contaros un poco sobre este sensor. Se trata de un circuito integrado que vamos a encontrar en modulitos, como se hace todo ahora, para tener el acceso fácil. Vamos a dejar primero una cosa clara para que no os equivoquéis como yo:

- BMP280: sensor de temperatura y presión
- BME280: sensor de temperatura, humedad y presión

Los más baratos los encontraréis a 3.3V, y la diferencia con los más caros es, no nos engañemos, que estos últimos llevan un pequeño regulador de tensión y puedes conectarlo a 5V. Y luego están los muy caros que llevan adaptadores de nivel de tensión para que el módulo no sufra, lo cual es lo más indicado.

Aunque sea de 3.3V, se puede conectar con un puerto digital con un máximo de 5V, mientras alimentas la patita Vcc con 3.3V. Pero no es lo más recomendable. Se puede usar un Arduino Pro Mini o Due, o algún otro modelo que funcione a 3.3V.

Aquí uno caro con reguladores de Adafruit

¿Qué puedes hacer con estos sensores?
Lo que he hecho yo ha sido poner un módulo BMP280 conectado a la Raspberry Pi 3. Cada cierto tiempo, 5 minutos, hago que se lean los valores del sensor, se guarden los valores en un archivo de datos (dos archivos de datos distintos, de hecho, uno del día y otro de las últimas 24 horas) y mediante un extenso código creo una gráfica, que luego puedo visualizar en el navegador mediante un poco de código php y html. Aquí un resultado:

A ver, la temperatura está demasiado elevada, esto es porque está en un lugar bastante cerrado junto a la raspberry que suelta algo de calor (el procesador se pasa el día sobre los 50ºC). Hay picos de temperatura cuando encendemos el ventilador, lo cual es muy curioso. La presión tampoco es correcta y ahí ya no sé qué decir, pero la evolución, comparada con un sensor calibrado no muy lejos de aquí, es la misma.

Este es el comienzo de un proyecto mayor que tengo entre manos y aunque el resultado no parezca muy correcto, ya he conseguido tener algunas pinceladas del software y de paso ver cómo se comporta la temperatura de la habitación ante determinados eventos.

Otras cosas que se pueden hacer: antes de la raspberry probé el módulo con Arduino y daba valores bastante realistas tanto de temperatura como de presión. Conociendo la presión atmosférica a nivel del mar y la que da el sensor, puedes aproximar la altitud a la que te encuentras. Esto viene en el código de ejemplo de Arduino IDE con la librería Adafruit_BMP280.

Y si te compras el BME280, puedes medir la humedad y ya tienes un sensor ambiental completo.

Estos módulos se comunican mediante I2C, lo cual requiere dos cables de comunicación. Por ejemplo en el Arduino Uno R3 se conecta:

  • Pin SDI del módulo al pin A4 (analógico 4) del Arduino
  • Pin SCK del módulo al pin A5 (analógico 5) del Arduino

Debido a que el módulo ya contiene unas resistencias de pull-up, no es necesario preocuparse de nada más, sólo requiere la alimentación (recordad, Vcc a 3.3V) y GND.

Para el resto de placas y microcontroladores (Raspberry, STM32, ...) hay librerías, así que su uso sigue siendo igual de sencillo.

He generalizado mucho para el BMP280, porque el BME no lo he probado, pero las librerías se encuentran fácilmente poniendo en Google por ejemplo: Arduino bme280 library.

Mucho ánimo y espero que se os ocurran cosas geniales con este módulo.

ImgM: Radiografía

RADIOGRAFÍA

Es una técnica de obtención de imagen no invasiva con el uso de rayos X.

Los rayos X fueron descubiertos cuando, en 1985, mientras se experimentaba con tubos catódicos, una pantalla fluorescente se iluminaba al paso de luz emitida por el tubo. A continuación se descubrió que estos rayos eran atenuados de forma distinta según el material que se interpusiera entre la pantalla y el tubo, lo que hizo pensar en su utilidad médica.

Para la obtención de la imagen se hace pasar un haz de rayos X a través del paciente, de forma que se atenúan debido al paso por los distintos tejidos del cuerpo, y son luego recogidos por una pantalla fotosensible.

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Campo eléctrico

Éste tema es complicado de explicar en éste formato sin vectores ni fórmulas... Sin embargo, qué menos que intentarlo. Al final de la explicación hay un archivo PDF más extenso y que incluye distribuciones, flujo, fórmulas... Un lujazo, no os lo perdáis.

En ésta explicación introduciré lo básico del campo eléctrico, la fuerza entre cargas, el campo eléctrico y la diferencia de potencial.

Resulta que en la materia hay cargas. Positivas y negativas. Una carga no es materia en sí, sino una propiedad de ésta. De hecho una de las fuerzas elementales del universo son ejercidas por la interacción de éstas: la electromagnética.

Fuerza entre cargas

Cuando se acercan dos cargas del mismo signo se produce una fuerza que separa éstas cargas, y cuanto más lejos están menor es la fuerza. Cuando son de signo contrario el resultado es el mismo pero la fuerza es de atracción. Ésto no es importante ya que el vector fuerza nos dará la dirección resultante.

La fuerza que ejerce una carga sobre otra viene dada por la fórmula:

\displaystyle F =  \frac{K(Q\cdot q)}{r^{2}}\cdot \hat{u}

Donde:

\displaystyle K = \frac{1}{4\pi \varepsilon_{0}}

Y \varepsilon_{0} es la constante dieléctrica del vacío (8.84x10^-12), característica de éste y por lo tanto cambiará cuando se trate de un material. û es el vector unitario de la recta que une las cargas, es decir el vector r dividido entre su módulo.

Las cargas se miden en Coulombs y la fuerza, en Newtons.

En el caso de haber más de 2 cargas, la fuerza resultante sería la suma de las fuerzas ejercidas por cada carga.

Campo eléctrico

Una carga crea unas líneas de campo radiales y que nunca se cruzan. Las cargas positivas tienen líneas de campo salientes y las negativas entrantes. Éstas líneas de campo son infinitas, ya que podemos ver que sólo con una distancia infinita la fuerza entre dos cargas puede ser 0. Tienen una forma así:

Ojo con el error común de que las líneas de campo toquen la carga. No. Cuando dibujéis una carga como un circulito, las líneas de campo no deben tocar su superficie. Si lo hicieseis en selectivo, 0 al canto.

¿Y qué es el campo? Aquello verde... En fin, es la fuerza que puede ejercer una carga sobre otra de 1 C cuando la situamos a una distancia cualquiera. Es decir, si calculamos el campo de una carga sabremos qué fuerza ejerce sobre la carga que queramos a la distancia que nos dé la gana. Ya lo hemos definido como la fuerza por unidad de carga.

\displaystyle E = \frac{F}{q}\cdot \hat{u} = \frac{1}{4\pi \varepsilon_{0}}\cdot \frac{Q}{r^{2}}\cdot \hat{u} \quad N/C

Y por supuesto, el campo resultante de dos o más cargas es la suma de las acciones de cada una de ellas.

Potencial eléctrico

El potencial eléctrico en un punto se define como la integral circular (lo cual nos indica que no importa su recorrido) del campo eléctrico respecto a la distancia. Si el campo es constante se nos queda una sencilla fórmula:

V = E*r

A su vez, podemos decir que E = - grad(V)

Mucha atención, el potencial eléctrico no es un vector.

Éste es un término sencillo pero lo que en realidad importa es tener una diferencia de potencial entre dos puntos. ΔV = Va - Vb.

Se debe tener en cuenta que las cargas positivas se mueven naturalmente hacia potenciales decrecienes, y las negativas a potenciales crecientes.

Trabajo ejercido por una carga

Cuando una carga se mueve en un campo eléctrico entre dos potenciales, ejerce un trabajo, o hay que aplicárselo, para llegar al otro punto. Éste trabajo viene dado por la fórmula:

W = q*ΔV  Julios

El campo eléctrico en PDF

Campo eléctrico PDF