Desarrollo de un sistema de monitorización de humedad en tiempo real mediante un sensor capacitivo impreso

Abstract

El resumen de este trabajo fin de estudios consiste en diseñar y desarrollar un sistema de monitorización de humedad en tiempo real mediante un sensor capacitivo impreso. Primeramente, se estudia el estado del arte de los sensores de humedad, a continuación, se diseñan varios sensores eligiendo la forma, los diferentes materiales, la tecnología de impresión, etc. También se debe diseñar toda la electrónica de acondicionamiento de la señal obtenida con el sensor, tanto la parte hardware como el software, en la que se comparan diferentes placas de evaluación y cuyos respectivos softwares. A continuación, se ensayan los diferentes sensores en una cámara climática para proceder a comparar el diseño, la tecnología de impresión, el sustrato, etc. Eligiendo el prototipo final del sensor de humedad capacitivo impreso. El cual se procede a caracterizar diferentes parámetros como la precisión, resolución, histéresis, variabilidad entre muestras, etc. Por último, se debe mostrar el valor de la humedad relativa, para el cual se desarrollan tres interfaces para el usuario final distintas. Primero, se procede a comunicar la placa de evaluación elegida con un PC mediante una comunicación USB-I2C. En segundo lugar, se muestra el valor de la humedad en una pantalla LCD. Y, en tercer lugar, se muestra la humedad relativa en un smartphone mediante una comunicación BLE. Validando todo el sistema de medición y dando posibles aplicaciones demandadas por la industria hoy en día.

The summary of this proyect consists of designing and developing a real-time humidity monitoring system using a printed capacitive sensor. First, the state of the art of moisture sensors is studied, then several sensors are designed choosing the shape, the different materials, the printing technology, etc. All the electronics of the signal obtained with the sensor must also be designed, the hardware part and the software part, in which different evaluation boards and their respective software are compared. Next, the different sensors are tested to proceed to compare the final prototype of the printed capacitive humidity sensor. Which proceeds to characterize different parameters such as precision, resolution, hysteresis, variability between samples, etc. Finally, the relative humidity value must be displayed, for which three different end-user interfaces are developed. First, the chosen evaluation board is communicated with a PC via USBI2C communication. Second, the humidity value is displayed on a LCD screen. And thirdly, the relative humidity is displayed on a smartphone via BLE communication. Validating the entire measurement system and giving posible applications demanded by the industry today.