Testes dos sensores BMP085

Licença do Software, GPL V3 quando cabível. Diagramas, Imagens e explicações Creative Commons - BY-SA. Amostras de dados coletados dedicados ao domínio público.
Autores do trabalho: Renan Bohrer, Lucas Leal e Rafael Pezzi.

Como parte do desenvolvimento do abrigo meteorológico de proteção contra radiação solar para sensores de temperatura, foram testados quatro sensores BMP085 (temperatura do ar e pressão atmosférica) que, posteriormente, podem ser utilizados no teste da cápsula protetora produzida.

Foi feito um circuito com os quatro sensores BMP085 e um relógio em uma placa Arduino (programa para o microcontrolador).


Figura 1: circuito com sensores BMP085 e um relógio em uma placa Arduino

Os sensores coletaram dados de temperatura do ar e pressão atmosférica a cada minuto entre 07/01/2014 às 11:43h e 08/01/2014 às 12:27h (programa, arquivo de dados).

Dados e gráficos obtidos pelo programa de estatísticas:

Série com 1471 amostras

min: 23.8 s1 max: 26.2 s1 média: 25.42 s1 Desvio: 0.83 s1
min: 23.7 s2 max: 26.2 s2 média: 25.42 s2 Desvio: 0.87 s2
min: 23.6 s3 max: 26.2 s3 média: 25.48 s3 Desvio: 0.87 s3
min: 23.8 s4 max: 26.2 s4 média: 25.49 s4 Desvio: 0.84 s4

min: 99660.0 p1 max: 100308.0 p1 média: 99924.93 p1 Desvio: 204.32 p1
min: 99665.0 p2 max: 100324.0 p2 média: 99940.86 p2 Desvio: 203.05 p2
min: 99684.0 p3 max: 100343.0 p3 média: 99956.95 p3 Desvio: 203.00 p3
min: 99693.0 p4 max: 100338.0 p4 média: 99960.54 p4 Desvio: 202.78 p4

T2-T1: min:-0.2 max: 0.1 média: -0.01 Desvio: 0.06
T3-T1: min:-0.3 max: 0.2 média: 0.06 Desvio: 0.08
T4-T1: min:-0.1 max: 0.3 média: 0.06 Desvio: 0.07
T2-T4: min:-0.3 max: 0.1 média: -0.07 Desvio: 0.08
T3-T4: min:-0.3 max: 0.1 média: -0.01 Desvio: 0.06

P2-P1: min:-24.0 max: 48.0 média: 15.93 Desvio: 10.56
P3-P1: min:1.0 max: 59.0 média: 32.02 Desvio: 9.74
P4-P1: min:3.0 max: 71.0 média: 35.61 Desvio: 9.84
P3-P4: min:-38.0 max: 32.0 média: -3.59 Desvio: 9.64

(s1 é a temperatura medida pelo sensor 1; s2, sensor 2, e assim por diante; p1 é a pressão medida pelo sensor 1; p2, sensor 2, e assim por diante; T2-T1 são os valores de temperatura obtidos pelo sensor 1 subtraídos dos valores obtidos pelo sensor 2 (P2-P1 é o mesmo, mas para os valores de pressão); min, max, média e desvio são as mínimas, máximas, médias e desvios-padrão dos dados -- em °C para as temperaturas e Pa para as pressões)


Figura 2: medidas de temperatura do ar (sensor 1 em amarelo, 2 em vermelho, 3 em verde e 4 em azul.

A figura 2 indica que as medidas de temperatura do ar do sensor 1 se assemelham mais às do sensor 2, enquanto as do sensor 3 se assemelham às do sensor 4, com as medidas dos sensores 1 e 2 abaixo das dos sensores 3 e 4 -- em média 0.06°C abaixo pelo que as estatísticas de diferenças indicam.


Figura 3: medidas de pressão atmosférica (sensor 1 em amarelo, 2 em vermelho, 3 em verde e 4 em azul.

A figura 3 indica que, assim como no caso da temperatura, as medidas de pressão do sensor 3 se assemelham às do sensor 4; as medidas dos sensores 1 e 2 parecem se diferenciar mais do que no caso da temperatura.

Para entender melhor a variação entre os dados obtidos pelos diferentes sensores, foram gerados gráficos (usando o mesmo programa de estatísticas) das diferenças entre os sensores 2, 3 e 4 e o sensor 1.


Figura 4: medidas de temperatura do sensor 1 subtraídas das medidas de temperatura do sensor 2.


Figura 5: medidas de temperatura do sensor 1 subtraídas das medidas de temperatura do sensor 3.


Figura 6: medidas de temperatura do sensor 1 subtraídas das medidas de temperatura do sensor 4.


Figura 7: medidas de pressão do sensor 1 subtraídas das medidas de pressão do sensor 2.


Figura 8: medidas de pressão do sensor 1 subtraídas das medidas de pressão do sensor 3.


Figura 9: medidas de pressão do sensor 1 subtraídas das medidas de pressão do sensor 4.


Figura 10: medidas de pressão do sensor 4 subtraídas das medidas de pressão do sensor 3.


Figura 11: Histograma das medidas de pressão do sensor 1 subtraídas das medidas de pressão dos sensores 2, 3 e 4; e medidas do sensor 4 subtraídas das medidas do sensor 3. Médias: P2-P1: 15.93; P3-P1: 32.02; P4-P1: 35.61; P3-P4: -3.59.


Figura 12: Histograma das medidas de temperatura do sensor 1 subtraídas das medidas de temperatura dos sensores 2, 3 e 4. Médias: T2-T1: -0.01; T3-T1: 0.06; T4-T1: 0.06.

Histogramas criados com o programa de histogramas

medidas_pressão_bmp085.png (84.9 kB) Renan da Silva, 10/01/2014 13:34

diferenca_s2.png (41.4 kB) Renan da Silva, 10/01/2014 13:34

diferenca_s3.png (39.5 kB) Renan da Silva, 10/01/2014 13:34

diferenca_s4.png (38.1 kB) Renan da Silva, 10/01/2014 13:34

teste_BMP.py (1.5 kB) Renan da Silva, 10/01/2014 13:34

logfile.log (98.3 kB) Renan da Silva, 10/01/2014 13:34

diferenca_p2.png (53.4 kB) Renan da Silva, 10/01/2014 13:34

medidas_temperatura_bmp085.png (43.6 kB) Renan da Silva, 10/01/2014 13:34

diferenca_p3.png (57.1 kB) Renan da Silva, 10/01/2014 13:38

diferenca_p4.png (52.6 kB) Renan da Silva, 10/01/2014 13:38

circuito.png (597.6 kB) Renan da Silva, 10/01/2014 14:37

BMP085_n_multiplos.ino (9 kB) Lucas Leal, 13/01/2014 13:16

hist_temp.png (35.7 kB) Renan da Silva, 13/01/2014 13:27

diferenca_p34.png (58.4 kB) Renan da Silva, 22/01/2014 11:18

hist_pressao.png (39.3 kB) Renan da Silva, 22/01/2014 11:18

estatisticasbmp.py (16.1 kB) Renan da Silva, 22/01/2014 11:18

histbmp.py (11 kB) Renan da Silva, 22/01/2014 11:18