Barometrik Basınç Sensörü, barometrenin daha yeni bir formu olarak da bilinir, atmosferik basınç ölçümü için kullanılan Arduino uyumlu bir araçtır. Bu tür ölçümler, hava durumundaki kısa vadeli değişikliklerin tahmin edilmesine olanak tanır.
Yıllar içinde yapılan tasarım değişiklikleriyle, barometrik basınç sensörleri artık akıllı telefonlar ve Arduino gibi mikrodenetleyici kartlarında kullanılmak üzere miniaturize edilmiştir; en yaygın olanları BMP180, BMP280, BME280’dir.
Bugünkü kılavuzda, Barometrik Basınç Sensörü hakkında daha derinlemesine bilgi vereceğim ve başlamanıza yardımcı olacak bir Arduino Kılavuzu sunacağım!
Barometrik basınç sensörü nasıl çalışır?
Bir barometrik basınç sensörünün işlevselliğini bilmek bir şeydir, ama nasıl çalıştığını biliyor musunuz?
- Barometrik basınç sensörleri uzun bir geçmişe sahip olduğundan, geçmişte ve günümüzde nasıl çalıştıklarına bakacağız.
Barometrik basınç sensörünün eski günlerdeki çalışma şekli:
Geçmişte, çoğu barometre atmosferik basınç ölçümü için sıvı kullanıyordu çünkü o zamanlar teknoloji gelişmemişti.
Fakat bu tür barometrelerin 1600’lü yıllara kadar uzandığını biliyor muydunuz? Evet, 400 yıldan fazla bir süre önce!
Cıva Barometresi
En eski barometre türlerinden biri yukarıdaki cıva barometresidir; cıva ile dolu bir havuzun üzerinde duran dikey bir cam tüpten oluşur.
İşte nasıl çalıştığı:
- Cıva sütununu dengeleyerek çalışır ve cıva sütununun yüksekliğini ölçer
- Cıva sütununun yüksekliği arttıkça = atmosferik basıncın daha yüksek olduğu anlamına gelir
- Yüksek atmosferik basınç, rezervuara daha fazla kuvvet uygulanmasına neden olur, bu da cıvanın sütunda daha yükseğe çıkmasına neden olur
- Düşük atmosferik basınç, rezervuara daha az kuvvet uygulanmasına neden olur, bu da cıvanın sütunda daha aşağıya düşmesine izin verir
Modern barometrik basınç sensörleri nasıl çalışır
Teknolojideki ilerlemelerle, modern barometrik basınç sensörleri artık algılama için sıvı gerektirmiyor, bu da daha iyi bir hassasiyet sağlıyor!
Bu tür barometrik basınç sensörü tipleri aneroid barometreler ve MEMS barometrelerdir. İşte nasıl çalıştıkları!
Aneroid Barometre
Cıva barometresi ile karşılaştırıldığında, aneroid barometre atmosferik basınç ölçümleri için aneroid hücre ve mekanik hareketler kullanır!
Nasıl çalışır:
- Aneroid barometre içinde bir aneroid hücre bulunur
- Aneroid hücre, atmosferik basınçtaki küçük değişiklikler olduğunda genişler/kontrakte olur
- Aneroid hücreden gelen bu hareket, mekanik kolları güçlendirir ve ön ekranda okuma olarak tetiklenip kaydedilir
MEMS Barometrik Basınç Sensörü
Modern barometre, MEMS teknolojisini kullanarak, atmosferik basıncı küçük ve esnek bir yapıda ölçme yeteneğine sahiptir. Bu tür barometreler, akıllı telefonlar ve Arduino kartlarında kullanılmak üzere uygundur; BME280, BMP280 ve yukarıda gösterilen DPS310 gibi.
Bu teknoloji ile, MEMS Barometrik Basınç Sensörü yalnızca daha yüksek işlevsellik sunmakla kalmaz, aynı zamanda dinamik/statik hava basıncı ölçümü yapabilir. Bu, onu taşınabilir hava durumu istasyonları ve Arduino projeleri için popüler bir seçenek haline getirir.
Nasıl çalışır:
- Atmosferle temas halinde olan bir kapasitif plaka aracılığıyla oluşturulmuş bir diyafram içerir
- Atmosferik basınç, diyaframın deformasyon miktarıyla tespit edilir
- Basınç ne kadar yüksekse, diyafram o kadar hareket eder ve bu da daha yüksek bir barometre okumasına yol açar
Barometrik sensör okumaları nasıl okunur
Genel olarak, ister eski bir barometre ister yeni bir barometrik basınç sensörü olsun, aynı tür okumaları sağlamalıdır:
- Düşen bir barometrik okuma, hava basıncında bir azalma olduğunu gösterir ve bu genellikle yağmurun geleceği anlamına gelir
- Artan bir barometrik okuma, hava basıncında bir artış olduğunu gösterir, gökyüzünü temizler ve serin, kuru havanın geleceğini belirtir
Barometrik Basınç Sensörü Uygulamaları
Barometrik basınç sensörü ne için kullanılır diye sorabilirsiniz? Barometrik basınç sensörü esasen bu uygulamalarda kullanılabilir:
Hava durumu tahminleri ve öngörüleri
- Atmosferik basınçta hızlı bir artış olup olmadığını gözlemleyerek yağmur tahmin edebilir
- Açık hava etkinliklerinin daha iyi planlanmasını sağlar
- Birçok kişi hava durumunun insan sağlığı ile ilişkili olduğuna inandığı için sağlık ve refahı korur
Akıllı telefon uygulamaları
- Basınç değişikliklerini algılayan ve bunu elektrik sinyaline dönüştüren entegre basınç transdüktör sensörleri
Araba Motorları
- Pek çok araçta bulunan motor yönetim sensörü
- Motorun arka tarafında emme manifoldunda yer alır, basınç ve yoğunluk ölçümünden sorumludur
- Bu, bir aracın nasıl çalıştığını etkiler çünkü farklı hava basınçları motorun oksijen ve yakıt gereksinimlerini etkiler
Doğru barometrik basınç sensörünü seçmek
Barometrik basınç sensörlerini daha iyi anladığımıza göre, kendinize bir tane satın alırken dikkate almanız gerekenler!
| Dikkate alınacaklar | Açıklama |
|---|---|
| Basınç Hassasiyeti | Daha yüksek basınç hassasiyeti, daha iyi algılama doğruluğu ve güvenilirlik sağlar. Bu, daha iyi, kararlı ve daha doğru bir çıktı ile sonuçlanır. |
| Basınç ve Sıcaklık Aralığı | Daha yüksek basınç ve sıcaklık aralığı, daha geniş bir algılama aralığı sağlar Eğer aşırı sıcaklıklarda/basınçta algılama gerektiriyorsanız, seçtiğiniz sensörün de doğruluğu sağladığından emin olun |
| Güç tüketimi | Kimse büyük miktarda güç tüketen bir sensörü sevmez, bu nedenle daha az güç tüketenleri dikkate alın Seçtiğiniz sensörün projenizin güç gereksinimlerini de karşıladığından emin olun. |
| Sensörün Boyutu | Neyse ki, çoğu barometrik basınç sensörü küçük boyuttadır, bu da kompakt projeler için uygun hale getirir. |
| Fiyat | Eğer para harcamaya istekliyseniz, yüksek kaliteli barometrik basınç sensörleri mevcut ancak en iyi değeri sağlamayabilir En iyi maliyet-performans oranına sahip olanı seçmek, ekstra tasarruf için şiddetle tavsiye edilir! |
Barometrik Basınç Sensörü Karşılaştırması Seeed’de mevcut
Sunulan geniş yelpazedeki biyometrik basınç sensörleri arasında ne gibi farklılıklar var? İşte bunları gösteren karşılaştırmalı bir tablo
Barometrik basınç sensörü satın alırken dikkate almanız gerekenleri biliyorsunuz ama kolayca satın alma kararı vermenize yardımcı olacak bazı önerilere mi ihtiyacınız var?
İşte Seeed’deki favorilerimizden bazıları!
Hangi Barometre Sensörü Sizin İçin En İyisi?
| Özellikler | Grove – BMP280 | Grove – BME280 | Grove – DPS310 | Grove – HP206C |
|---|---|---|---|---|
| Basınç Aralığı | 300 ~ 1100hPa | 300 ~ 1100hPa | 300 ~ 1200hPa | 700 ~ 1100hPa |
| Sıcaklık Aralığı | -40 ～ 85°C | -40 ～ 85°C | -40 ～ 85°C | -40 ～ 85°C |
| Basınç Hassasiyeti | / | / | ± 0.002hPa (±0.02m) | / |
| Basınç Doğruluğu (Mutlak) | ± 1hPa (veya ±8m) | ± 1hPa (veya ±8m) | ± 1hPa (veya ±8m) | ± 1.5hPa (veya ±8m) |
| Basınç Doğruluğu (Göreli) | ± 0.12 hPa | ± 0.12 hPa | ± 0.06 hPa | ± 0.06 hPa |
| Basınç Çözünürlüğü | 0.18Pa | 0.18Pa | 0.06Pa | 0.01hPa |
| Nem | / | 0 ~ 100% | / | / |
| İletişim Arayüzü | I2C / SPI | I2C / SPI | I2C / SPI | I2C |
1) Grove – Barometre Sensörü (BMP280)
Bosch BMP280’e dayanan bu barometre sensörü, barometrik basınç/sıcaklık algılama için düşük maliyetli ve yüksek hassasiyetli bir seçenektir!
Arduino kartınızla birlikte kullanmak mı istiyorsunuz? Bu BMP280, hem I2C/SPI iletişimini destekler ve kolayca eşleştirmenize yardımcı olmak için Arduino kütüphanesini sağlıyoruz!
Özellikleri şunlardır:
- Yüksek hassasiyet, basınç ölçümü için ±1.0 hPa ve sıcaklık ölçümü için ±1 hassasiyeti
- Kullanımı kolay Grove Uyumluluğu
- Hem I2C hem de SPI iletişimini destekler
- ±1 metre hassasiyetle bir altimetre olarak kullanılabilir
Kriter Değerlendirmesi:
- Basınç ve sıcaklık aralığı
- Basınç aralığı: 300 – 1100 hPa
- Sıcaklık aralığı: -40 ile 85℃
- Güç tüketimi
- 0.6 mA
- Sensor boyutu
- 130mm x 90mm x 8.5mm
- Fiyat
- $8.90
Grove – BME280 hakkında daha fazla bilgi edinmek ister misiniz? Daha fazla bilgi için ürün sayfamıza göz atın!
2) Grove – BME280 Sıcaklık Nem Barometresi
Nem algılamayı sağlayan bir seçeneğe mi ihtiyacınız var? Grove – BME280 tam size göre!
Bosch BME280’e dayanan bu, barometrik basınç ve sıcaklık ölçümünü hassas bir şekilde sağlarken, aynı zamanda nem okumaları yapabilen düşük maliyetli ancak yüksek hassasiyetli bir çevre sensörüdür!
Arduino kartınızla birlikte kullanmak mı istiyorsunuz? Bu BME280, hem I2C/SPI iletişimini destekler ve kolayca eşleştirmenize yardımcı olmak için Arduino kütüphanesini sağlıyoruz!
Özellikleri şunlardır:
- Yüksek hassasiyet, basınç için ±1.0 hPa, sıcaklık için ±1 ve nem için ±3% mutlak hassasiyet
- Kullanımı kolay Grove Uyumluluğu
- Hem I2C hem de SPI iletişimini destekler
- ±1 metre hassasiyetle bir altimetre olarak kullanılabilir
Kriter Değerlendirmesi:
- Basınç ve sıcaklık aralığı
- Basınç aralığı: 300 – 1100 hPa
- Sıcaklık aralığı: -40 ile 85℃
- Güç tüketimi
- 0.4 mA
- Sensor boyutu
- 40mm x 20mm x 15mm
- Fiyat
- $17
Grove – BME280 hakkında daha fazla bilgi edinmek ister misiniz? Aşağıdaki kaynaklara göz atın:
- BME280 ile nasıl başlanır konulu blog yazısı
- Ürün sayfası
3) Grove – Yüksek Hassasiyetli Barometrik Basınç Sensörü (DPS310)
En iyi olarak kabul edilen son seçeneğimiz, Infineon’un DPS310 tabanlı Grove – Yüksek Hassasiyetli Barometrik Basınç Sensörü!
DPS310 üzerinde çalışan bu sensör, düşük akım tüketimi ile yüksek hassasiyetli algılama sağlar ve barometrik basınç sensörü dronu inşa etmek için uygundur!
Üstelik, Grove IIC portu ile birlikte gelir, bu sayede sadece Seeeduino veya Arduino+Base shield‘a takabilirsiniz. Hiçbir kablolama, hiç lehimleme gerektirmeden!
Faydalarını daha iyi göstermek için, işte özellikleri:
- Yüksek Basınç Hassasiyeti: ± 0.002 hPa (veya ±0.02 m)
- Yüksek Basınç Doğruluğu: ± 0.06 hPa (veya ±0.5 m)-Göreli; ± 1 hPa (veya ±8 m)-Mutlak
- Geniş Aralık: Basınç: 300 –1200 hPa; Sıcaklık: -40 – 85 °C.
- Kullanımı Kolay: Grove IIC (kesme ile) / SPI
Düşük güç tüketimi
Kriter Değerlendirmesi:
- Basınç ve sıcaklık aralığı
- Basınç aralığı: 300 – 1200 hPa
- Sıcaklık aralığı: -40 ile 85℃
- Basınç Hassasiyeti
- ± 0.002 hPa (veya ±0.02 m)
- Güç tüketimi
- 1.7 µA (basınç ölçümü)
- 1.5 µA (sıcaklık ölçümü)
- Sensor boyutu
- 2.0mm x 2.5mm x 1.0mm (DPS310, gerçek modül boyutu değil)
- Fiyat
- $5.90
Grove – Yüksek Hassasiyetli Barometrik Basınç Sensörü (DPS310) hakkında daha fazla bilgi edinmek ister misiniz?
Daha fazla bilgi için ürün sayfamıza göz atın!
Barometrik Basınç Sensörü Arduino Rehberi
Bu Arduino Rehberi için, daha yaygın bilinen Barometrik basınç sensörü olan Grove – BME280’i kullanacağız, ancak DPS310 en iyi maliyet etkin seçenektir!
Ne gerekiyor?
- Seeeduino, Seeed’in kendi Arduino’sudur ve standart Arduino kartına göre avantajlarla donatılmıştır
Donanım Yapılandırmaları:
- Adım 1: Grove-Barometer Sensor-BME280’i Grove-Base Shield’in I2C portuna bağlayın
- BME280’i doğrudan Seeeduino’ya bağlamayı da tercih edebilirsiniz
- Adım 2: Grove – Base Shield’i Seeeduino’ya takın
- Adım 3: Seeeduino’yu bir USB kablosu aracılığıyla PC’ye bağlayın
Yukarıdaki adımlardan sonra şöyle görünmelidir:
Yazılım yapılandırmaları:
- Adım 1: Github’dan Kütüphane ve örnek kodu indirin
- Adım 2: Arduino için kütüphane yüklemek üzere Kütüphane nasıl yüklenir belgesine başvurun
- Adım 3. Yeni bir Arduino taslağı oluşturun ve aşağıdaki kodları yapıştırın veya doğrudan şu yoldan kodu açın: Dosya -> Örnek -> Barometer_Sensor -> Barometer_Sensor
İşte kod:
/*
* bme280_example.ino
* bme280 için örnek taslak
*
* Copyright (c) 2016 seeed technology inc.
* Web Sitesi : www.seeedstudio.com
* Yazar : Lambor
* Oluşturma Zamanı:
* Değişiklik Günlüğü :
*
* MIT Lisansı (MIT)
*
* Bu yazılım ve ilişkili belgelerin ("Yazılım") bir kopyasını edinme hakkı, herhangi bir kişiye, bu Yazılımı kısıtlama olmaksızın kullanma, kopyalama, değiştirme, birleştirme, yayımlama, dağıtma, alt lisans verme ve/veya Yazılımın kopyalarını satma hakkı verilmiştir ve Yazılımın sağlandığı kişilerin bunu yapmasına izin verilir, aşağıdaki koşullara tabi olarak:
*
* Yukarıdaki telif hakkı bildirimi ve bu izin bildirimi, Yazılımın tüm kopyalarında veya önemli bölümlerinde yer almalıdır.
*
* YAZILIM "OLDUĞU GİBİ" SUNULMAKTADIR, HERHANGİ BİR TÜR GARANTİ YOKTUR, AÇIK YA DA ZIMNİ, TİCARİ ELVERİŞLİLİK, BELİRLİ BİR AMACA UYGUNLUK VE HAK İHLALİ DAHİL ANCAK BUNLARLA SINIRLI OLMAYAN GARANTİLERİ İÇERMEKTEDİR. YAZARLAR VEYA TELİF HAKKI SAHİPLERİ, YAZILIMDAN VEYA YAZILIMIN KULLANIMINDAN VEYA YAZILIMDAKİ DİĞER İŞLEMLERDEN KAYNAKLANAN HERHANGİ BİR TALEP, ZARAR VEYA DİĞER SORUMLULUKLARDAN SORUMLU DEĞİLDİR.
*/
#include "Seeed_BME280.h"
#include <Wire.h>
BME280 bme280;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
if(!bme280.init()){
Serial.println("Cihaz hatası!");
}
}
void loop()
{
float pressure;
//sıcaklıkları al ve yazdır
Serial.print("Sıcaklık: ");
Serial.print(bme280.getTemperature());
Serial.println("C");//Celsius birimi çünkü orijinal arduino özel sembolleri desteklemiyor
//atmosfer basıncı verilerini al ve yazdır
Serial.print("Basınç: ");
Serial.print(pressure = bme280.getPressure());
Serial.println("Pa");
//yükseklik verilerini al ve yazdır
Serial.print("Yükseklik: ");
Serial.print(bme280.calcAltitude(pressure));
Serial.println("m");
//nem verilerini al ve yazdır
Serial.print("Nem: ");
Serial.print(bme280.getHumidity());
Serial.println("%");
delay(1000);
}- Adım 4: Kodu yükleyin. Kodu nasıl yükleyeceğinizi bilmiyorsanız, lütfen kod yükleme nasıl yapılır belgesine bakın
- Adım 5: Sıcaklık, barometrik basınç değeri, yükseklik ve nem dahil olmak üzere sensörün verilerini almak için seri monitörü açın
Özet
Bosch serisi BMP barometre sensörlerinin popülaritesine rağmen, daha önceki karşılaştırmalı tabloya dayanarak daha ucuz ve tartışmasız daha iyi bir seçenek olan DPS310’u göz ardı etmemek gerekir.
Bir Barometrik basınç sensörü ile çevresel algılamaya başlamak istiyorsanız,
Grove – Yüksek Hassasiyetli Barometrik Basınç Sensörü (DPS310) alın ve yeteneklerini kendiniz test edin!
Başlamanıza yardımcı olacak proje fikirleri için, Seeed Proje Merkezi’ndeki Barometrik Basınç Sensörü Projeleri‘ne göz atabilirsiniz!