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Departamento de Ingeniería Eléctrica Ingeniería Técnica Industrial, Electrónica Industrial Curso 2013-2014 Convocatoria Marzo Proyecto Fin de carrera DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO Autor: Andrés Martínez Rincón Directores: Miguel Samplón Chalmeta David Gascón Cabrejas DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 Indice 1. Introducción Pág. 9 1.1 Marco de trabajo Pág. 9 1.1.1 Libelium y sus productos Pág. 9 1.1.2 Las redes sensoriales Pág. 10 1.2 Justificación Pág. 17 1.2.1 Objeto Pág. 17 1.2.2 Motivación del proyecto Pág. 18 1.3 Objetivos Pág. 18 1.3.1 Alcance Pág. 19 1.4 Antecedentes Pág. 21 1.5 Desarrollo del proyecto Pág. 22 1.5.1 Seguimiento del proyecto Pág. 22 2. Estudio del estado del arte Pág. 24 2.1 Estudio de los campos a detectar Pág. 24 2.1.1 Los campos eléctricos Pág. 24 2.1.2 Los campos electromagnéticos Pág. 25 2.1.3 Diferencia entre los campos eléctricos y los campos electromagnéticos en los circuitos eléctricos Pág. 26 Página 3 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 2.2 Estudio de los adaptadores utilizados y por utilizar Pág. 28 2.2.1 La tecnología Arduino Pág. 28 2.2.1.1 Características de Arduino Pág. 29 2.2.1.2 Aplicaciones Pág. 32 2.2.2 La tecnología Waspmote Pág. 33 3. Planteamiento Inicial Pág. 42 3.1 Sensor de Campos Eléctricos Pág. 42 3.2 Sensor de Campos Electromagnéticos Pág. 43 4. Sensor de campos eléctricos Pág. 45 4.1 Análisis y elección del diseño Pág. 45 4.1.1 Otros diseños Pág. 45 4.2 Elección de componentes y justificación Pág. 48 4.3 Resultados reales Pág. 49 5. Sensor de campos electromagnéticos Pág. 51 5.1 Análisis y elección del diseño Pág. 51 Página 4 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 5.1.1 Uso de un Fluxgate Pág. 51 5.1.2 Amplificación de una intensidad inducida mediante amplificadores operacionales Pág. 52 5.1.2.1 Amplificador uA741 Pág. 53 5.1.2.2 Amplificador LF351 Pág. 55 5.1.2.3 Amplificador TL084 Pág. 57 5.1.2.4 Amplificador de instrumentación INA122 Pág. 58 5.1.3 Amplificación de una intensidad inducida mediante transistores Pág. 60 5.2 Elección de componentes y justificación Pág. 61 5.3 Resultados reales Pág. 63 6. Adaptación para Arduino Pág. 65 6.1 Diseño Hardware Pág. 65 6.2 Diseño Software Pág. 66 6.2.1 Otras aplicaciones Pág. 70 7. Futura adaptación para Waspmote y otras plataformas Pág. 71 7.1 Diseño Hardware Pág. 71 Página 5 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 7.2 Diseño Software Pág. 72 8. Conclusiones Pág. 74 8.1 Conclusiones personales Pág. 75 8.2 Agradecimientos Pág. 76 8.3 Líneas futuras Pág. 77 9. Glosario Pág. 79 10. Bibliografía Pág. 80 10.1 Referencias bibliográficas Pág. 80 10.2 Linkografía Pág. 80 11. Anexos Pág. 82 11.1 Artículo “¿Qué son los sensores?” Pág. 82 11.2 Artículo “Las ecuaciones de Maxwell” Pág. 82 Página 6 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 11.3 Artículo “¿Qué son los campos electromagnéticos?” Pág. 82 11.4 Artículo sobre el sensor de campos eléctricos inicial Pág. 82 11.5 Sensor de campos electromagnéticos comercial Pág. 82 11.6 Esquemas sobre los supuestos sensores de EMF para Arduino Pág. 83 11.7 Artículo informativo sobre el fluxgate Pág. 83 11.8 Esquemas para la detección de campos electromagnéticos mediante amplificadores operacionales Pág. 83 11.9 Datasheet bc847c Pág. 84 Página 7 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 1.Introducción 1.1 Marco de trabajo Este Proyecto de Fin de Carrera (PFC) se ha realizado en colaboración con la empresa Libelium Comunicaciones Distribuidas S.L. bajo la dirección de su cofundador y director de Investigación y Desarrollo (I+D), D. David Gascón Cabrejas, ingeniero en Informática, y bajo la supervisión de D. Miguel Samplón Chalmeta como ponente, profesor titular del departamento de electricidad de la Universidad de Zaragoza. El proyecto se ha llevado a cabo íntegramente en las instalaciones de Libelium en el Centro Europeo de Empresas e Innovación de Aragón (CEEI), desde junio de 2013 hasta diciembre de 2013, bajo el formato de prácticas/proyecto en empresa de UNIVERSA. 1.1.1 Libelium y sus productos Libelium es una empresa de diseño y fabricación de Hardware para la implementación de redes sensoriales inalámbricas, redes malladas y protocolos de comunicación para todo tipo de redes inalámbricas distribuidas. Nace en 2006 como empresa spin-off de la Universidad de Zaragoza. Sus productos se han vendido en más de 40 países y sus esfuerzos se han visto reconocidos con diversos premios. En ella se utiliza en gran medida el software libre y el firmware tiene una licencia pública GPL (General Public License). Página 9 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 • Canales de transmisión: Las redes sensoriales a menudo operan en un ancho de banda concreto. Algunos dispositivos utilizan canales de RF a 868 o 900Mhz; otros sistemas utilizan la banda de 2.4Ghz mediante el protocolo IEEE 802.15.4. Para facilitar la operatividad global de estas redes, el canal de transmisión seleccionado debe estar disponible a un nivel lo más extenso posible. Fig. 5 Red sensorial inalámbrica Página 16 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 1.2 Justificación 1.2.1 Objeto Libelium es una empresa de sensores, y por ello, cuando ofreció este proyecto constató inicialmente que el objetivo de éste era construir un prototipo capaz de detectar cuando tenemos un aparato en funcionamiento, para una de las plataformas más habituales con las que trabaja, Arduino. Para llevar a cabo este fin, a lo largo del proceso inicial de investigación, se planteó la idea de construir un prototipo capaz de detectar campos eléctricos y campos electromagnéticos de forma no invasiva para la plataforma ya mencionada. El proyecto abarca multitud de campos y tareas a realizar, desde la investigación necesaria para la comprensión del funcionamiento de los módulos, hasta el estudio de los dos componentes pasivos fundamentales para la detección de los campos deseados que son la bobina y el condensador, y así aprender a configurarlos de manera correcta y más eficiente. Como resultado final se espera un detector de bajo coste, que pueda implementarse en el mercado con un precio bastante asequible, y pueda ser utilizado en plataformas como Arduino o Waspmote, aunque en este proyecto nos centraremos en Arduino Para ello comenzaré con una investigación de los dos campos que se van a trabajar en el proyecto. Se continuará con distintas pruebas con diversos circuitos que permitan su detección, para adquirir información de los resultados experimentados. Una vez obtenidos los resultados deseados se comenzara el diseño de los módulos y su fabricación, y así finalizar con una serie de pruebas para comprobar si funciona correctamente. Página 17 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 1.2.2 Motivación del proyecto Este proyecto surge de la necesidad de ampliar la gama de sensores de la tecnología de Libelium disponibles en el mercado. Hoy en día los sensores son una parte muy importante de la electrónica, y por ello la empresa ya cuenta con hasta cincuenta y siete aplicaciones disponibles dentro su mundo de redes sensoriales inalámbricas Smarter World. El principal objetivo de la empresa es el de ampliar el campo de aplicaciones de su tecnología, pero manteniendo los niveles de rendimiento del sistema y de precisión. Dentro de las aplicaciones actuales de la detección de campos eléctricos que nos interesa conocer es saber si un cableado proviene de la red o no, en definitiva saber si está conectado a una tensión. Obtenido este dato, podemos complementarlo con la aplicación que más nos conviene de la detección de campos electromagnéticos, que es la de determinar si por el cableado circula además una corriente, lo que nos permite a su vez saber si ese cableado está conectado a un circuito o un aparato que se encuentra en funcionamiento. 1.3 Objetivos Analizado el objeto del proyecto, el objetivo principal de este PFC es el la construcción y puesta a punto de un prototipo electrónico que incorpore la posibilidad de detección de tanto campos eléctricos y que permita la detección de campos electromagnéticos en una misma placa electrónica diseñada para Arduino Uno. Para ello, analizaremos y haremos una serie de pruebas sobre los diferentes circuitos que podemos encontrar en fuentes de información como Internet, y sobre los prototipos actuales del mercado basados en este tipo de sensores. Página 18 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 Podemos definir también una serie de objetivos secundarios relacionados con la finalización del proyecto: • Investigar todos los campos que deseamos detectar. • Investigar las distintas aplicaciones y usos de la detección de ambos campos. • Elección, integración y validación de los componentes que me permitan la detección de éstos. • Comprender en profundidad el hardware utilizado (datasheet, documentación técnica…). • Diseñar un sistema adecuado, con la alimentación apropiada, y bajo unos requisitos preestablecidos, garantizando su autonomía y minimizando el consumo. 1.3.1 Alcance En este proyecto, aunque su función sea solo como detector, vamos a ser capaces de captar la magnitud de campo eléctrico y de campo electromagnético utilizando dos sensores. Según el artículo “¿Que son los sensores?”, de la página web www.bitsingenio.com (Ver Anexo 11.1) éstos son dispositivos electrónicos con la capacidad de detectar la variación de una magnitud física tales como temperatura, iluminación, movimiento y presión; y de convertir el valor de ésta, en una señal eléctrica ya sea analógica o digital. Un sensor es un elemento idóneo para tomar, percibir o sensar una señal física proveniente del medio ambiente y convertirla en una señal de naturaleza transducible. Un sensor o captador convierte las variaciones de una magnitud física en variaciones de una magnitud eléctrica o magnética. Página 19 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 Estos elementos tienen un significado muy profundo: la ampliación de los sentidos para adquirir un conocimiento de cantidades físicas, que por su naturaleza o tamaño, no pueden ser percibidas. En la industria, los sensores son dispositivos encargados de percibir las variables físicas, tales como: presión, temperatura, pH, nivel, flujo, entre otras, controladas por un sistema que sigue una serie de instrucciones para verificar si el proceso está o no está funcionando. Estos dispositivos se pueden llamar elementos primarios, ya que se encargan de sensar el valor de una variable dependiendo de lo que se esté controlando. Fig. 6 Diferentes tipos de sensores Página 20 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 Para hacernos una idea de la proyección de los sensores en el tiempo, se espera que en un futuro no muy lejano (ya se trabaja realizando experimentos para ser diseñados) sensores del tamaño de un grano de arroz pueden ser utilizados por las aerolíneas para buscar dentro de las estructuras de los aviones insectos grandes o roedores que podrían dañar el cableado u otros sistemas. Versiones aún más pequeñas, del tamaño de granos de sal, pueden agregarse a las pinturas para convertir superficies enteras en sensores inalámbricos capaces de detectar movimientos, funcionar como alarmas contra incendios o como sistemas de seguridad. 1.4 Antecedentes Como indica la propia página web que la misma empresa da nombre, www.pepperl-fuchs.es, en 1958, ésta presentó al mundo el primer sensor de la historia, un sensor inductivo que serviría como circuito de control para unos transductores diseñados previamente en 1956 que eran controlados mediante contactos de fuentes intrínsecamente seguras. Se combinaron así los caminos de innovación de la seguridad intrínseca y la tecnología de semiconductores, y nació la tecnología de sensores industriales, fundamental en la moderna tecnología de automatización industrial. Llama la atención que solo 40 años después Pepperl+Fuchs esté produciendo más de 40 millones de sensores en más de 4.500 modelos distintos, y que menos del 33% tenga más de 2 años de antigüedad y ninguno más de 8 años. Estas cifras destacan el evidente crecimiento de esta tecnología en la actualidad. Página 21 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 1.5 Desarrollo del proyecto El desarrollo del proyecto se ha dividido en cuatro fases principalmente: • En primer lugar se han estudiado los diferentes campos tanto eléctrico como electromagnético que vamos a tratar en el proyecto, los distintos sensores que vamos a utilizar y cuál va a ser la estrategia a llevar a cabo para implementar una salida de tensión como respuesta a tales magnitudes. • En segundo lugar se ha implementado un prototipo, gracias a toda la investigación previa y pruebas experimentales que llevaron a la conclusión de que el circuito final era el adecuado, descartando previamente otras configuraciones que no dieron los resultados esperados. • Por último, se ha revisado el prototipo para realizar una versión final, y se han llevado a cabo todas las pruebas necesarias para evaluar sus prestaciones y su correcto funcionamiento dándonos la función deseada. • En paralelo a estas fases se ha ido realizando una memoria de proyecto, en la que se toma nota de todos los avances e investigaciones. Esta memoria ha sido la base de la actual documentación del proyecto. 1.5.1 Seguimiento Se ha llevado a cabo un seguimiento de la búsqueda de información y de la ejecución del proyecto, tanto por parte de la universidad, como por parte de la empresa. Estas son las dos vías distintas de seguimiento que se han llevado a cabo: • Por medio de las distintas reuniones con D. Miguel Samplón Chalmeta, ponente y director del proyecto, profesor de la Universidad de Zaragoza. En dichas reuniones se han tratado los siguientes temas: Página 22 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 - Aceptación de prácticas en empresa con elección del proyecto elegida por ésta previamente. - Informes de avances. - Fijación de los distintos documentos a presentar y sus índices. - Revisión y modificación de documentos. - Dudas generales. • En la empresa, semanalmente, se han presentado los avances en el proyecto en reuniones con D. David Gascón, D. Luis Antonio Martín y D. Jorge Casanova, y con ellos los problemas que nos han aparecido. Esto ha permitido un avance continuo del proyecto. Los principales problemas tratados han sido: - Problemas en la investigación. - Elección de la configuración del circuito. - Errores de diseño. - Acabado del producto. También los distintos departamentos de la empresa (producción, diseño, I+D…) me han ayudado a resolver algunas de estas dudas o problemas que iban surgiendo a lo largo del desarrollo del proyecto. Página 23 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 2. Estudio del estado del arte 2.1 Estudio de los campos a detectar En este apartado se pretende dejar clara la diferencia entre los campos eléctricos y los campos electromagnéticos, que son los dos campos a medir en el prototipo, por lo cual es importante conocer que son y en que se diferencian el uno del otro. 2.1.1 Los campos eléctricos Entre dos o más cargas eléctricas aparece una fuerza denominada fuerza eléctrica. Ésta se trata de una magnitud vectorial, cuyo módulo depende del valor de las cargas y de la distancia que las separa, mientras que su signo depende del signo de las cargas involucradas. Las cargas del mismo signo se repelen entre sí, mientras que las de distinto signo se atraen. Los campos eléctricos se definen como una perturbación del espacio de forma que una carga eléctrica situada en su seno experimenta una fuerza proporcional a la perturbación. El ejemplo más claro lo tenemos en el interior de un condensador. Éste es un dispositivo que cuando se expone a una diferencia de potencial, es capaz de almacenar energía en forma de campo eléctrico. Está separado por dos armaduras metálicas paralelas (generalmente de aluminio) en la que se distribuyen y almacenan las cargas, positivas y negativas, separadas por un material llamado dieléctrico donde se genera el campo eléctrico. Página 24 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 Fig. 7 Ejemplo de campos eléctricos en un condensador 2.1.2 Los campos electromagnéticos Las ecuaciones de Maxwell describen por completo los fenómenos electromagnéticos. En este apartado no voy a extenderme en la descripción de estas ecuaciones, lo podemos encontrar en el Anexo 11.2, directamente se va a enfocar los efectos que estos fenómenos tienen sobre el cableado de los aparatos eléctricos. Las cargas eléctricas, además de generar campos eléctricos, generan campos magnéticos. En el caso concreto de un cable conductor tenemos que estos campos son: Página 25 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 módulo, ampliándolo u optimizándolo. Incluso usuarios relativamente inexpertos pueden construir la versión para placa de desarrollo para entender cómo funciona y ahorrar algo de dinero. 2.2.1.2 Aplicaciones • Arduino se usa como “cerebro” de nuestro prototipo, ejerciendo de controlador y coordinador de nuestros sensores. • Si queremos usar un ordenador más potente (o un portátil) como cerebro, Arduino puede servir como interfaz de control entre el ordenador y el prototipo. Fig. 13 Ejemplo de aplicación de un led en Arduino Las aplicaciones que nos ofrece Arduino son múltiples, y dependerá de nuestra imaginación. Mediante sensores podemos crear aplicaciones sencillas enfocadas a la docencia para estudiantes de electrónica, proyectos más elaborados para la industria o incluso sistemas dirigidos simplemente al ocio. Es muy utilizado también en los entornos artísticos para crear obras más elaboradas, dada su facilidad de programación. Página 32 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 2.2.2 La tecnología Waspmote Es importante nombrar esta tecnología porque pese a que el proyecto se base finalmente en una placa para Arduino, en un futuro si que hay planes sobre la adaptación de los sensores por separado para este tipo de aparato. Fig. 14 Logotipo libelium Waspmote es un dispositivo sensorial inalámbrico, autónomo y de bajo consumo pensado para monitorizar cualquier tipo de sensor. Fue desarrollado por el equipo de Libelium bajo los términos de software abierto Open Source, siguiendo la filosofía de la plataforma Arduino. Esto significa que cualquier persona tiene acceso y está autorizada a modificar la plataforma a nivel de código. En noviembre de 2009 fue lanzado a la venta el developer pack, que contiene cinco Waspmotes completos y un Waspmote Gateway (conecta la red a un ordenador por su USB). Página 33 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 Fig. 15 Waspmote Waspmote está basado en el microcontrolador ATmega1281, que funciona a 8 MHz (ejecuta una instrucción de bajo nivel cada 125 ns) y que le proporciona 8 kB de SRAM, 4 kB de EEPROM y 128 kB de memoria flash. Página 34 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 Fig. 16 Imagen de la parte superior de Waspmote, identificando sus bloques Fig. 17 Imagen de la parte inferior de Waspmote, identificando sus bloques Página 35 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 La arquitectura de Waspmote es modular. La idea es adquirir únicamente los módulos que se necesiten facilitando la flexibilidad del sistema global. Los módulos se clasifican en: • Placas de sensores • Comunicaciones inalámbricas: ZigBee/802.15.4 • Comunicaciones GSM/GPRS • Receptor GPS • Almacenamiento en tarjeta SD, hasta 2 GB Las placas de sensores desarrolladas en Libelium son múltiples, explicaremos tres de ellas: • Placa de gases (sensores de CO2, CO, O2, metano, H2, amoniaco, etanol, entre otros muchos) • Placa de eventos (sensores de presión, peso, curvatura, presencia, vibración, impacto, entre otros) • Placa de prototipado (para uso genérico, con electrónica auxiliar de soporte) Waspmote dispone de la función inalámbrica de unos puertos donde se puede conectar una amplia gama de módulos de comunicaciones de la marca XBee de la casa Digi, consiguiendo alcances de hasta 40 km: Página 36 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 Fig. 18 Tabla de características de los módulos inalámbricos de Waspmote Libelium ha desarrollado una tecnología que permite a cualquier Waspmote actuar dentro de una red como nodo final, router o coordinador, adaptándose a cualquier topología de red. Además, Waspmote tiene un sistema por el cual un nodo se puede enganchar de forma automática a una red ya existente, de forma que la escalabilidad es muy alta y transparente para el usuario. También es posible hacer las comunicaciones vía móvil con el módulo GPRS, que se basa en el modelo HiLo de Sagem con antena externa. Es cuatribanda (850/900/1800/1900 MHz) y entrega una potencia de transmisión de hasta 2 W, con una sensibilidad de recepción de -106 dBm. Se pueden realizar las siguientes acciones: • Realizar/Recibir llamadas • Realizar llamadas perdidas de x tonos • Enviar/Recibir SMS • Conexión a Internet a través de sockets TCP/IP y UDP/IP • Servicio SMTP (envió de emails) • Servicio POP3 (recepción de emails) Página 37 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 • Servicio FTP (descargar y subir ficheros) En cuanto a pines, Waspmote tiene 7 analógicos y 9 digitales, siendo posible configurarlos como entrada o como salida. Uno de los digitales puede operar como PWM (pulse width modulation). Aparte hay dos pines para realizar comunicaciones con el protocolo I2C (SDA y SCL) y otros tres pines de alimentación, con salidas de 5 V, 3,3 V y 0 V (tierra o GND). A través de todos estos pines se conectaran con Waspmote las placas de integración electrónica desarrolladas en este proyecto. El puerto mini-USB permite alimentar y transferir datos. Hay tres LEDs para monitorizar la potencia de señal (RSSI) y otros tres LEDs personalizables. Se tienen un interruptor de encendido/apagado y un botón de reset. Se hizo hincapié en hacer de Waspmote una máquina de muy bajo consumo para dotarle de una gran autonomía. Por lo general el mote esta “dormido”, en modo deep sleep, consumiendo tan solo 62 μA・h. Cuando el mote debe realizar alguna acción, despierta y entra en modo ON, consumiendo 9 mA・h. Entonces completa sus tareas (en general en pocos segundos) y vuelve a dormirse para ahorrar energía. Como decimos, Waspmote solo se despierta con interrupciones, que pueden ser de dos tipos: Asíncronas: • Sensores (umbral programable), por los pines TX y RX • Batería baja (umbral programable) • Acelerómetro: Caída libre, impacto (umbral programable) • Llegada de SMS, llamadas y datos Página 38 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 Síncronas: • Watchdog: alarmas programables: desde 32 ms a 8 s • RTC: alarmas programables: desde 1 s a días Sus posibles fuentes de alimentación son: • Batería de litio recargable de 1100 o 1900 mA・h • Batería de litio de 13000 mA・h • Para recargar, placa solar rígida (12 V – 200 mA) o flexible (7V – 100 mA) • Cable USB para ordenador (5 V – 100 mA) • Convertidor de 220 V a USB para conectar a la red eléctrica • Convertidor de mechero de vehículo a USB El sistema dispone del RTC (real time clock) modelo DS3231SN a 32 kHz, que es un integrado externo que proporciona una señal de reloj muy precisa, con una deriva de menos de 1 minuto al año (compensación de la Tª), y que permite programar alarmas y eventos. Se alimenta con una pila de botón auxiliar. Waspmote incorpora de serie dos sensores: • Sensor acelerómetro de tres ejes, de precisión 1024 valores/g = 1024 valores/10 m/s2. • Sensor de Tª de placa. Se monitoriza además la potencia de señal recibida y la carga de la batería, de manera que cada Waspmote informa de su “salud”. Página 39 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 Sus pequeñas dimensiones, 73,5x51x13 mm, hacen que solo pese 20 g. Está capacitado para operar bajo niveles altos de ruido EM y en un rango de Ta de -20 a 65 ºC. El aparato tiene las certificaciones CE (Europa), FCC (EE.UU.) e IC (Canadá). Para crear o modificar el código de Waspmote se usa un entorno de programación o IDE (Integrated Development Environment) que es muy parecido al compilador de Arduino. El lenguaje de programación se basa en C/C++, Wiring y Processing. En el código que se carga al dispositivo hay dos partes diferenciadas: el setup y el loop. La primera parte se ejecuta una sola vez, al iniciar Waspmote, y por lo tanto está pensada para configurar e iniciar el sistema. El loop se ejecuta continuamente, así que la estrategia es incluir comandos de bloqueo que duerman a Waspmote después de completar sus tareas, parando la ejecución. Al volver del deep sleep con alguna interrupción, programada o no, se continúa en la siguiente línea de código, sin perder información en las variables. En conclusión, Waspmote es uno de los mejores dispositivos en el mercado porque sus características destacan frente a otros en: • Alta modularidad: solo se compra lo que se necesita. • Muy bajo consumo. • Posibilidad de alimentarlo con energía solar (larga vida útil). • Posibilidad de incluir casi cualquier tipo de sensor. • Muchas entradas, tanto analógicas como digitales: se pueden conectar muchos sensores al mismo Waspmote. • Gran variedad de módulos de comunicaciones inalámbrica, con alcances muy grandes. Página 40 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 • Posibilidad de GPRS y módulos extra (GPS, SD). • Plataforma abierta y personalizable. • La comunidad de usuarios crea nuevas utilidades y mejora las existentes. • Precio muy competitivo y ausencia de cuotas anuales. Página 41 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 4.2 Elección de componentes y justificación Finalmente, el circuito resultante para la detección de este tipo de campos fue el siguiente: Fig. 23 Circuito del sensor elegido para Campos Eléctricos Partimos de una placa de cobre como antena, y a partir de unos transistores BJT de alta ganancia, los de la familia BC847c (Ver anexo 11.9), ampliaremos la corriente obtenida de ese “condensador virtual” que formamos al detectar el campo. Con el potenciómetro de gran valor óhmico nos equivocamos, la idea era hacer un pequeño regulador de detección, con el cual aumentaríamos o disminuiríamos la señal obtenida, con el fin de darle al circuito alguna característica más. Experimentalmente solo tiene utilidad para cuando lo configuremos como una resistencia de valor cero, llegue GND a la salida que medimos y el sensor se desactive. Página 48 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 4.3 Resultados reales Los resultados de este sensor son bastante dispares debido a que dependen de varios factores, pero se podría decir que como detector de este tipo de campos funciona bastante bien. Comprobando diferentes cables de aparatos siempre captamos una señal, que como bien digo depende de varios factores, todos ellos dependientes del condensador ficticio que se genera entre nuestro detector y el cable, entre ellos: - La distancia entre la antena y el campo a medir, que debería ser entorno a tres centímetros máximo. - El tipo de dieléctrico entre ambos, aparte del aire, el material del cable, el grosor... - El propio campo a medir, aunque en menor medida, ya que como podemos observar podemos hasta cargar el pelo de nuestro cuerpo electroestáticamente y también seremos capaces de llegar a detectarlo. A continuación se puede ver una tabla de mediciones de aparatos domésticos funcionando en condiciones normales, medidos con el sensor aproximadamente a un centímetro y un valor del potenciómetro intermedio. Página 49 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 Aparato Resultado experimentado (V) Teléfono fijo No se detecta Cargador de Ipad 0,29 Cargador de smartphone 0,37 Lámpara de bajo consumo 7W 1,25 Mini-TDT externo 1,28 Impresora de tinta 1,35 Router Wi-Fi 1,36 Lamparilla de noche 40W 1,37 Secador de pelo 1,39 Disco duro externo 1,43 Maquinilla de afeitar 1,46 Frigorífico 1,47 Cable de alimentación de ordenador 1,49 Televisión 1,58 Cafetera Nesspreso 1,61 Consola Xbox 360 1,61 Sandwichera 1,72 Tostadora 1,76 Altavoces externos 1,78 Regleta varios aparatos 1,8 Página 50 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 5. Sensor de Campos Electromagnéticos 5.1 Análisis y elección del diseño La elección del circuito para este sensor fue mucho más complicada que la anterior, ya que el campo de soluciones es mucho más abierto. 5.1.1 Uso de un Fluxgate Una de las opciones que me propuso mi tutor académico Miguel fue la utilización de un Fluxgate, uno de los sensores más con más referencia del mercado, pero en el cual en la empresa teníamos un total desconocimiento. Finalmente se hizo una investigación en Internet, y a través de nuevo, de un sitio web, sacamos una definición que nos dio una idea de lo que era este sensor. (Ver anexo 11.7) Un Fluxgate es un sensor de lineas de flujo de campo magnético de alta precisión, utilizado en aeroespacio, submarinismo, etc. Su funcionamiento es el siguiente: el corazón del Fluxgate es un núcleo ferromagnético rodeado por dos bobinas de cobre con una configuración parecida a un transformador. Una corriente alterna pasa por el primario, produciendo campo magnético alterno que induce corriente alterna en el secundario. La intensidad y la fase del secundario son medidas en todo momento. Cuando hay un cambio en el campo magnético externo, la salida del secundario cambia. El grado y la fase de este cambio pueden ser analizados para determinar la intensidad y la orientación de las líneas del campo magnético externo. Página 51 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 Fig. 24 Fluxgate Este sensor junto el de campo eléctrico podría ser una de las soluciones para detectar campo electromagnético, pero fue descartado porque se buscaba mayor sencillez en el circuito y mucho menor coste, nunca llegamos a considerarlo. 5.1.2 Amplificación de una intensidad inducida mediante amplificadores operacionales Tras descartar el modelo anterior, la investigación acerca de los sensores de campo electromagnético nos llevo al diseño de este tipo de circuitos. Fueron varios tipos circuitos los que probamos, con varios tipos de bobinas, pero ninguno nos dio los resultados que buscábamos o la estabilidad que deseábamos. A continuación, mostramos las pruebas realizadas a partir de varios esquemas encontrados en Internet (Ver Anexo 11.8) Página 52 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 5.1.2.1 Amplificador uA741 Fig. 25 Circuito con amplificador uA741 para campos electromagnéticos El funcionamiento de este circuito se basa en lo siguiente, una corriente alterna es inducida en L1, amplificándose en forma de tensión alterna habiendo establecido previamente una referencia en la patilla V+ del amplificador de Vcc/2. Con el potenciómetro establecemos el nivel de amplificación a la salida (la ganancia de la etapa), que da lugar a una tensión de salida en función de la corriente inducida en L1. Página 53 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 Diseñamos este circuito y realizamos una serie de pruebas: Fig. 26 Montaje del circuito anterior El circuito funcionaba, pero obteníamos unos resultados en tensión bastante inferiores a los que esperábamos, solo eran aceptables cuando tratábamos de detectar campos excesivamente elevados como los que nacen a partir de un transformador, por ello decidimos descartar esta configuración. Reposo 0,005 V AC Cable Regleta Enchufada 0,025 V AC Transformador 0,500 V AC Página 54 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 5.1.2.2 Amplificador LF351 Fig. 27 Circuito con amplificador LF351 para campos electromagnéticos Muy similar al anterior, encontramos en los esquemas otro circuito que utilizaba otro amplificador con menos ruido en sus entradas, el LF351, utilizado principalmente con la función de amplificar. En principio, este tipo de amplificador tenía otras características diferentes al anterior, tenía mejor comportamiento frente a posibles ruidos, y se probó con la esperanza de que mejorara los resultados del anterior: Página 55 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 Fig. 28 Montaje del circuito anterior Lamentablemente los resultados fueron incluso peores, y también terminamos descartando este circuito. Resultados: Reposo 0,002 V AC Cable Regleta Enchufada 0,012 V AC Transformador 0,250 V AC Página 56 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 5.1.2.3 Amplificador TL084 Fig. 29 Circuito con amplificador TL084 para campos electromagnéticos Este circuito, de todos los de amplificadores operacionales, es el que bastante más cuidado y mejor está, ya que trata con una etapa previa eliminar algunas perturbaciones propias que se dan en el amplificador. Su funcionamiento es similar a los anteriores, con la excepción de la etapa previa ya comentada. Diseñamos este circuito y los resultados fueron mejores que los anteriores, este diseño ya no solo detectaba campos elevados como los de un transformador, también era capaz de detectar otros como los de por ejemplo una lampara de iluminación utilizada como apoyo visual para soldar, y durante un tiempo se consideró como uno de los diseños interesantes. Las principales desventajas eran que pese que era más funcional que los anteriores, tampoco era tan bueno como podía ser el modelo comercial que compramos previamente, el cuál analizaremos en este documento después. Página 57 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 Aparato Resultado experimentado (V) Ventilador de baja potencia No se detecta Radio FM/AM No se detecta Calentador del agua No se detecta Cargador de teléfono móvil Detección mínima Cargador de Walkie-Talkie Detección mínima Soldador electrónico 0,51 Alargadera 1 enchufe 0,7 Calefactor 0,77 Luz interna de una pecera 1 Cafetera Nesspreso 1,2 Microondas 1,46 Waspmote 1,5 Raspberry Pi 1,5 Hinchador Industrial 1,9 Regleta varios aparatos 2 Pistola de aire 2,22 Alimentación de ordenador 2,75 Luz de un departamento 2,88 Luces de un jardín 3,1 Secador de manos 3,2 Página 64 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 6. Adaptación para Arduino Como en un principio este proyecto iba a ir solo destinado a Arduino, se fabricó la siguiente placa, que aunque en estos momentos no será comercializada, no se descarta que si que lo sea en un futuro ya que se trata de una placa funcional. 6.1 Diseño Hardware Para el diseño hardware se utilizó el programa Eagle 6.4, capaz de diseñar PCB's. Se trató de separar cada circuito de cada sensor lo mejor posible para que no hubiera perturbaciones entre en ambos, y, aunque en un principio se optó por una antena para Campos Eléctricos externa, decidimos utilizar una interna, de tal modo que se evitan más posibles ruidos. Fig. 35 PCB del diseño, cara Top Página 65 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 Fig. 36 PCB del diseño, cara Bottom 6.2 Diseño Software Durante mi estancia en libelium, adquirí conocimientos sobre el lenguaje de programación en Arduino, y realicé este código que trataré de explicar brevemente. Se trata de un código, bastante sencillo, para hacer pruebas, si el producto llegara a comercializarse debería programarse otro tipo de interfaz para dar más facilidades al usuario, o al menos, tratar de mejorar el aspecto del programa visualmente. Página 66 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 Fig. 37 Primera parte del código de Arduino Las variables del programa no esconden ningún secreto y son fáciles de interpretar . En primer lugar están las que utilizaré como analógicas y recibir las tensiones de cada sensor (pinCampoE, pinCampoEM). Las de después las utilizaré para realizar diversos cálculos que explicaré más adelante. Por otro lado, configuraré una rápida velocidad de lectura y estableceré dos salidas digitales que tendrán la misión de iluminar los LEDs de la placa en función de si se detectan los campos o no. Página 67 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 Fig. 38 Segunda parte del código de Arduino Aquí empieza el programa. Yo lo que hago, aunque es más ineficaz y hace trabajar más al microprocesador es, en vez de tomar una muestra instantánea, tomar muchas (1024) y hacer la media, ya que tomando pocas, el funcionamiento era menos consistente y las medidas tendían a ser erróneas, de ahí el cambio, busqué que el programa tuviera mayor robustez. Calculada la media, un valor que da Arduino entre 0 y 1023, yo transformo esa cantidad a voltios, y ya considero una cantidad mínima en la cual decido que existe campo, entonces a partir de todo ese proceso incluyo en el monitor serie del programa si se ha detectado o no ese campo, y su valor en voltios. Aquí en esta parte se ve la de los Campos Eléctricos, pero para los Campos Electromagnéticos el código es exactamente igual cambiando las variables, como se puede ver a continuación en la siguiente figura: Página 68 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 Fig. 39 Tercera parte del código de Arduino Como se puede apreciar al final, el proceso se repite cada 100ms. El resultado final del programa se ve en el monitor serie del programa, es el siguiente: Fig. 40 Monitor serie del programa Página 69 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 6.2.1 Otras aplicaciones Una de las aplicaciones pensadas para este prototipo fue utilizar un módulo GPS/GPRS para Arduino comercializado en libelium, el cual podría advertirnos a través de mensajería SMS de cuando un aparato que estamos controlando deja de funcionar (es decir, no emite un Campo Electromagnético). Un ejemplo cotidiano podría ser el de un frigorífico, sería muy útil saber que se nos ha estropeado antes de que se nos descongele la comida. El código empleado sería el que proporciona el propio fabricante del módulo anterior, proporcionado por el fabricante, en nuestro caso libelium, que sería activado cuando los valores de los campos no sean los deseados para los aparatos que estamos controlando. Fig. 41 Módulo GPRS+GPS para Arduino Página 70 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 7. Futura adaptación para Waspmote y otras plataformas Aunque en un principio solo se buscaba hacer un prototipo para Arduino, finalmente mediante una evaluación de estudio de mercado se vio que no era viable fabricar el tipo de placa anterior y era más rentable fabricar estos diseños a modo de sonda capaz de ser utilizada en varias plataformas. En nuestro caso, lo utilizaríamos principalmente en Waspmote, aunque también sería válido para el propio Arduino, y podría ser utilizado por OEM. 7.1 Diseño Hardware La idea es separar los circuitos y utilizarlos como sondas, pero aquí no tiene cabida diseñar una PCB específica, ya que cada plataforma podría buscar su propio estilo de acabado de sonda. Lo que si que es universal, es que tendrá que tener dos entradas de alimentación y una de salida. Con los prototipos utilizados para hacer las pruebas por separado podemos hacernos una idea aproximada. A partir de ellos habría que diseñar una PCB que encaje con las necesidades del usuario o del fabricante que busque comerciar y con una protección adecuada, terminar la sonda. *Nota: yo llegué a diseñar e incluso a realizar uno de los prototipos de las dos sondas, pero la empresa libelium se ha guardado el derecho a reservarse este trabajo y facilitarme solo el material del PFC. Página 71 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 Fig. 42 Prototipo detector de campos eléctricos Fig. 43 Prototipo detector de campos electromagnéticos 7.2 Diseño Software El diseño software para ambas sondas tendría que realizarse aparte, ya que uno de los productos estrellas de la empresa libelium es el Plug and Sense, que a través de la tecnología Waspmote es capaz de utilizar varias sondas en un solo conjunto, con el fin de controlar magnitudes de la misma temática. Página 72 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 Fig. 44 Plug and Sense de libelium, en este caso del tipo Smart Agriculture, dedicado a la agricultura En el caso de otras plataformas (OEM), éstas son las que deberían llevar a cabo esta labor. Página 73 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 10. Bibliografía 10.1 Referencias bibliográficas Los apuntes y artículos consultados a lo largo de este proyecto son los listados a continuación. Apuntes: - Notas sobre utilización Eagle 4.0. C. Bernal. Artículos: - Arduino: Guía técnica. Libelium Comunicaciones Distribuidas S.L. - Waspmote: Guía técnica. Libelium Comunicaciones Distribuidas S.L. - GPRS+GPS modulo para Arduino: Guía técnica. Libelium Comunicaciones Distribuidas S.L. 10.2 Linkografía A continuación de listaran las diferentes páginas web en las que se ha buscado información o se han utilizado para la realización del proyecto. Páginas web informativas: - http://www.libelium.com - http://www.arduino.cc - http://www.arduteka.com - http://es.wikipedia.org Página 80 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 - http://www.circuit-finder.com - http://www.fisicapractica.com - http://www.ecircuitslab.com - http://gadgetronicx.blogspot.com.es - http://www.zen22142.zen.co.uk - http://www.circuitstoday.com/electromagneti-field-sensor-circuit Páginas web de distribuidores - http://es.farnell.com - http://es.rs-online.com - http://www.digikey.es - https://www.sparkfun.com - http://www.cooking-hacks.com - http://www.octopart.com Página 81 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 11. Anexos 11.1 Artículo “¿Qué son los sensores?” - http://www.bitsingenio.com/%C2%BFque-son-los-sensores/ 11.2 Artículo “Las ecuaciones de Maxwell” - http://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaciones_de_Maxwell 11.3 Artículo “¿Qué son los campos electromagnéticos?” - http://www.who.int/peh-emf/about/WhatisEMF/es/ 11.4 Artículo sobre el sensor de campos eléctricos inicial - http://www.elecfreaks.com/1765.html 11.5 Sensor de campos electromagnéticos comercial - http://www.emartee.com/product/42044/Electromagnetic %20Wave%20Detection%20Sensor%20V3.0 Página 82 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 11.6 Esquemas sobre los supuestos sensores de EMF para Arduino - http://makezine.com/2009/05/15/making-the-arduino-emfdetector/ - http://www.instructables.com/id/Arduino-EMF-Detector/ - http://dics.voicecontrol.ro/had/post/420/Arduino_EMF %C2%A0sensor.html 11.7 Artículo informativo sobre el fluxgate - http://whatis.techtarget.com/definition/fluxgate-magnetometer 11.8 Esquemas para la detección de campos electromagnéticos mediante amplificadores operacionales uA741: - http://www.ecircuitslab.com/2012/12/electromagnetic-fielddetector-schematic.html - http://www.gadgetronicx.com/2013/03/electromagnetic-fieldsensor-circuit.html - http://www.circuitstoday.com/electromagneti-field-sensor-circuit Página 83 de 84 DETECTOR NO INVASIVO DE CAMPOS ELÉCTRICOS Y ELECTROMAGNÉTICOS PARA ARDUINO UNO MEMORIA REVISIÓN 2 20/02/14 LF351: - http://diagramhow.blogspot.com.es/2013/04/ic-lf351electromagnetic-field-sensor.html - http://www.circuit-finder.com/categories/sensor/magneticsensor/102/electromagnetic-field-detector TL084: - http://www.zen22142.zen.co.uk/Circuits/Testgear/emfprobe2.htm INA122: - http://tuomasnylund.fi/drupal6/content/simple-emf-probe 11.9 Datasheet bc847c - http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/stmicroelectronics/8839.pdf Página 84 de 84