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Autor Tópico: Sensor/Deteção de luz Solar vs luz Artificial  (Lida 8336 vezes)

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Offline jm_araujo

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Re: Sensor/Deteção de luz Solar vs luz Artificial
« Responder #15 em: 26 de Novembro de 2014, 11:44 »
Depende da qualidade do vidro, os vidros baratos deixam passar tudo. Se quiseres um vidro q filtre os UVs, entao tem q ter materiais adicionados. Assim como aquelas peliculas q se poem ah posteriori.

Procura gráficos de transmitância de vidro. Abaixo dos 300-350nm, népias. Só os UVA passam.

Porra se fosse eu criava um modulo externo com um ldr que pode-se por ao pé da janela ou ate mesmo na rua

Been there, isso viola as diretrizes  ::)

« Última modificação: 26 de Novembro de 2014, 11:49 por jm_araujo »

StarRider

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Re: Sensor/Deteção de luz Solar vs luz Artificial
« Responder #16 em: 26 de Novembro de 2014, 11:48 »
Boas,

Peço desculpa, mas penso que mais uma vez estão a complicar algo que é simples.

A única forma de detectar a origem de um fotão é isolar o comprimento de onda do mesmo e por
exclusão de partes eliminar as fontes de origem. Uma vez que muitas as fontes de luz artificiais
emitem nas mesmas frequências que o Sol, a única forma é filtrar um comprimento de onda que
SÓ seja emitida pelo Sol .. como os raios Gama raios X por exemplo, been there, done that.

MUITO mais simples, e é a solução mais recorrente, e tal como já foi sugerido pelo Sérgio Sena,
usar um simples RTC (Real Time Clock) ... e conhecendo a latitude do local é simples calcular as
horas de noite, crepúsculo e dia ... juntar a isto um simples sensor de luz e por exclusão ficam a
saber se a luz num determinado instante tem origem natural ou artificial.

Just my 2 cents.

Abraços,
PA

Edit: Se fossem raios Gama já estávamos todos fritos ... no detector em causa estamos a isolar os
raios Gama (com outra origem, pulsares, novas e super-novas, etc) mas a ideia base é exactamente
a mesma.
« Última modificação: 26 de Novembro de 2014, 12:14 por StarRider »

Offline jm_araujo

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Re: Sensor/Deteção de luz Solar vs luz Artificial
« Responder #17 em: 26 de Novembro de 2014, 11:59 »
Lembrei-me agora, há mais uma maneira.
Apagar a lâmpada enquanto se mede a luminosidade. Faz-se nuns segundos, e porque o sol não se levanta rápido basta medir cada 5 minutos ou assim.

Não me parece as soluções com dados de almanaque a melhor porque a linha do horizonte é variável de local para local (montanhas, prédios,árvores), e a luminosidade varia com cobertura das  nuvens, principalmente nas primeiras horas do dia.

StarRider

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Re: Sensor/Deteção de luz Solar vs luz Artificial
« Responder #18 em: 26 de Novembro de 2014, 12:13 »
aponto-lhe directamente uma lanterna e a lâmpada mantêm-se acesa. No entanto mal uma nuvem destape o sol, a lâmpada apaga-se logo.

Falta aqui informação, o aparelho tem algum sensor que receba luz solar directa ? O aparelho está no exterior
ou por baixo de telha ?

Abraços,
PA

Offline alexmiguel

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Re: Sensor/Deteção de luz Solar vs luz Artificial
« Responder #19 em: 26 de Novembro de 2014, 12:30 »
Obrigado pessoal. Desde já o meu obrigado a todos pelas vossas contribuições. Já ouvi aqui propostas bastante válidas que vou estudar melhor.
Para que percebam melhor, e não levem a mal o eu rejeitar algumas propostas como colocar um "LDR á janela" ou "apontado á janela", o meu objectivo básico é reproduzir no mínimo o que já existe e no meio deste processo aprender o que conseguir e divertir-me um pouco. A sensação de realização quando se ultrapassam todos estes problemas é o que pretendo alcançar.
Lógico que essas hipóteses foram logo as me vieram á cabeça, até eu ver esse tal aparelho a funcionar e deixar-me intrigado.
Em termos de background em electrónica, apenas o curso profissional que fiz há mais de 10 anos. desde então até há pouco tempo nunca mais tinha mexido em electrónica. Um projecto pessoal de construção de quadcopter voltou a trazer o bichinho. :)

Já agora, o funcionamento que se pretende é aumentar o numero de horas  de luz a que os pássaros estão expostos. De manha é iniciado um dimmer que vai levantar uma luz durante algum tempo(simular o nascer do sol). Após esse ciclo terminar, fica uma luz acesa (uma lâmpada especial) até existir luz solar suficiente.
Ao fim do dia, mal a luz solar diminua, a luz interior acende novamente de forma a estender mais algumas horas a exposição dos pássaros á luz.

Dito isto, existem algumas propostas que vou definitivamente ter em conta.
- O RTC é sem duvida uma solução a explorar até porque já está incluído no projecto. No entanto o facto de ser dia não significa necessariamente que exista iluminação SOLAR suficiente. Continua a ser necessária sensibilidade ao nível de luz solar uma vez que a passagem de uma nuvem por alguns minutos pode baixar esse nível o suficiente.

- A sugestão do @KammutierSpule é parecida com algo que já tentei. Basicamente media a intensidade de luz antes de a acender, e media depois de a acender. Como a luz acesa é suposta manter-se constante, todas as alterações de intensidade seriam da luz solar. No entanto, existe a componente do dimmer pelo que a medição antes de acender a luz tem sempre o valor alterado. Mas vou estudar melhor este método.

- Em termos de filtros/analise directa do espectro, talvez por ignorância, mas parece-me a solução mais lógica. Tenho lido um pouco e parece-me que como ja foi referido, observar o espectro UV pode ser uma solução.

Vou por mãos á obra e dando feedback. Pode ser que no fim encontre realmente a solução para o que pretendo e ficamos todos a aprender qualquer coisa. :)

Obrigado pelas dicas.

Offline alexmiguel

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Re: Sensor/Deteção de luz Solar vs luz Artificial
« Responder #20 em: 26 de Novembro de 2014, 12:41 »
Lembrei-me agora, há mais uma maneira.
Apagar a lâmpada enquanto se mede a luminosidade. Faz-se nuns segundos, e porque o sol não se levanta rápido basta medir cada 5 minutos ou assim.

Não me parece as soluções com dados de almanaque a melhor porque a linha do horizonte é variável de local para local (montanhas, prédios,árvores), e a luminosidade varia com cobertura das  nuvens, principalmente nas primeiras horas do dia.

Essa era uma solução que não gostava de usar. O que me dizem é que os pássaros são muitos sensíveis a flickering e alterações bruscas de luz. Eu pessoalmente não percebo nada de passaros. lol

aponto-lhe directamente uma lanterna e a lâmpada mantêm-se acesa. No entanto mal uma nuvem destape o sol, a lâmpada apaga-se logo.

Falta aqui informação, o aparelho tem algum sensor que receba luz solar directa ? O aparelho está no exterior
ou por baixo de telha ?

Abraços,
PA


Só vi um sitio com este sistema. Basicamente era uma garagem rodeada de gaiolas em todas as paredes com uma lampada no centro da garagem que iluminava todo o espaço. Existe apenas uma janela numa parede. Na parede perpendicular á janela, está então o tal aparelho virado para o centro da garagem. O aparelho tem uns 25cm x 10cm e está aparafusado no meio da parede.

Offline dvdt

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Re: Sensor/Deteção de luz Solar vs luz Artificial
« Responder #21 em: 26 de Novembro de 2014, 13:13 »
Faz o seguinte pega no que tens e queres reproduzir, mete uma lanterna virada ao sensor (sim eu seu que ele nao desliga as luzes) mas deixa la estar a lanterna um pouco para la virada e ve se com o tempo o aparelho reage, porque o mais provavel é aquilo ter um timer qualquer que rejeita alteraçoes bruscas e por curtos periodos de tempo, ou seja, se tapares os sensor ele ou iluminares o sensor o processador deve esperar par ver se aquilo é uma alteração permanemte, e caso x tempo depois o estado do sensor nao tenha alterado ai sim assume o estado como valido, porque as mudanças de luminosidade solares nao sao bruscas, dai o processador ter tempo para perceber se é uma mudança suave ou se o sinal anda para lá aos saltos.

Espero que tenha percebido
Engenharia Electrotécnica e Computadores (IST)
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Offline alexmiguel

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Re: Sensor/Deteção de luz Solar vs luz Artificial
« Responder #22 em: 26 de Novembro de 2014, 13:45 »
Faz o seguinte pega no que tens e queres reproduzir, mete uma lanterna virada ao sensor (sim eu seu que ele nao desliga as luzes) mas deixa la estar a lanterna um pouco para la virada e ve se com o tempo o aparelho reage, porque o mais provavel é aquilo ter um timer qualquer que rejeita alteraçoes bruscas e por curtos periodos de tempo, ou seja, se tapares os sensor ele ou iluminares o sensor o processador deve esperar par ver se aquilo é uma alteração permanemte, e caso x tempo depois o estado do sensor nao tenha alterado ai sim assume o estado como valido, porque as mudanças de luminosidade solares nao sao bruscas, dai o processador ter tempo para perceber se é uma mudança suave ou se o sinal anda para lá aos saltos.

Espero que tenha percebido

Boa. Vou fazer isso. Basicamente vou partir do principio que mudanças bruscas são de luzes artificiais e lentas de luz natural. Vou tentar replicar esse método.

Offline Sérgio_Sena

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Re: Sensor/Deteção de luz Solar vs luz Artificial
« Responder #23 em: 26 de Novembro de 2014, 21:43 »
MUITO mais simples, e é a solução mais recorrente, e tal como já foi sugerido pelo Sérgio Sena,
usar um simples RTC (Real Time Clock) ... e conhecendo a latitude do local é simples calcular as
horas de noite, crepúsculo e dia ... juntar a isto um simples sensor de luz e por exclusão ficam a
saber se a luz num determinado instante tem origem natural ou artificial.


Quem falou disto a primeira vez foi o Senso e eu acho tambem q eh uma boa ideia.

Com a latitude e a hora/data, consegue saber-se as horas de nascer/por do sol, a altitude do sol... enfim... consegue-se saber exactamente onde o Sol estah. E isto ajuda a saber quando se pode ligar a luz.

Eu levanto-me entre as 5h e as 6h.. e nessa altura ja ouco passarada a twittar :)



Offline KammutierSpule

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Re: Sensor/Deteção de luz Solar vs luz Artificial
« Responder #24 em: 26 de Novembro de 2014, 22:19 »
MUITO mais simples [...] usar um simples RTC (Real Time Clock) [...] e conhecendo a latitude do local é simples calcular as
horas de noite, crepúsculo e dia [...]

Do meu ponto de vista, isto não tem nada de simples, parece-me bastante complexo ate, tanto a desenvolver como do ponto de vista do "utilizador" (que teria de configurar o tempo e saber a sua latitude, etc..).

E eu ate podia dizer, "ah mas isso não resolve o problema de estar um dia muito nebluado e estar muito escuro e precisar de acender a luz", e vocês diziam: "Ah mas isso 'e MUITO simples, basta saber as coordenadas do local, aceder a uma base dados de meteorologia ah imagem do satelite nos infravermelhos, mapear essa coordenada do local no mapa, calcular a intensidade com recurso a uma media gaussiana no ponto e dai concluir sobre a intensidade luminosa actual"
(Quase) Tudo e' possível de fazer :)

Edit: Este post / projecto 'e interessante como tantos deram soluções validas, de maneira diferente e termos todos diferentes visões do que 'e mais simples ou mais complicado. O background de cada pessoa influencia bastante na analise técnica dos problemas!
« Última modificação: 26 de Novembro de 2014, 22:27 por KammutierSpule »

StarRider

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Re: Sensor/Deteção de luz Solar vs luz Artificial
« Responder #25 em: 26 de Novembro de 2014, 23:11 »
Do meu ponto de vista, isto não tem nada de simples, parece-me bastante complexo ate, tanto a desenvolver como do ponto de vista do "utilizador" (que teria de configurar o tempo e saber a sua latitude, etc..).

Pode parecer complexo para quem não está dentro do assunto, mas é simples de implementar
em termos de hardware com o MCU certo não requer praticamente qualquer componente extra.
e em termos de firmware é um par de cálculos triviais, a data/hora e latitude/longitude é introduzida
uma única vez, alem de que mesmo a latitude/longitude nem tem necessidade de ser exacta, os 40º
medianos de Portugal e 8º de longitude serve para todo o território.

Este sistema é simples, é bom para ligar/desligar por exemplo um sistema de iluminação em que
não existe a contingência de saber se a luminosidade natural está acima de um determinado nível.

No presente projecto, e pelo que percebi, existe a necessidade de coadjuvar a operação com a analise
da luminosidade do local, uma simples celula resolve a questão, e o merge dos dois sistemas resolve
o problema facilmente.

Esta era (foi) a minha solução, e garanto por experiência o seu resultado, mas como é óbvio não é
a única solução, mas continuo a defender que será talvez a mais simples.

Abraços,
PA
« Última modificação: 26 de Novembro de 2014, 23:18 por StarRider »

Offline artur36

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Re: Sensor/Deteção de luz Solar vs luz Artificial
« Responder #26 em: 27 de Novembro de 2014, 00:15 »
Acho que o ideal seria mesmo compreender o tal equipamento já existente no mercado para replica-lo.
A minha abordagem seria ligar todos os dias a uma hora pré-determinada, aí seguir um "programa " que simularia o nascer do sol aumentando a luz gradualmente e só só fim de uma hora ou duas iria testar a luz ambiente para ver se já existiria luz suficiente para desligar a um iluminação, ao detectar uma "falha" na luz ambiente estava o tempo total de iluminação para saber se ainda seria necessário mais luz ou não, se sim ligar as luzes o tempo necessário e depois diminuir gradualmente baixar o nível de iluminação para simular o pôr do sol.
Para o sensor penso que um LDR seja suficiente, na abordagem que expliquei dimensionava a iluminação um pouco abaixo do valor desejado e ao detectar que a luz ambiente ultrapassava esse valor sabia que o sol estava a assumir o seu papel. Quando fosse para ligar esperava que o valor de iluminação ambiente baixasse do valor da iluminação artificial e ligava esta o tempo que ainda faltasse ou até o sol voltar a assumir o seu papel.
Penso que para os pássaros não faria muita diferença a iluminação artificial ser dimensionada abaixo fio valor ideal, seria quase como um amanhecer enublado.

Offline jmiguelff

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Re: Sensor/Deteção de luz Solar vs luz Artificial
« Responder #27 em: 27 de Novembro de 2014, 00:23 »
Eu penso que a ideia de utilizar um sensor para determinar se existe luz natural ou luz artificial é muito complicada. Isto porque normalmente as lâmpadas que se utilizam para esse tipo de iluminação (gaiolas/pássaros) tentam ter o espectro mais próximo possível da luz solar.

Logo num sistema perfeito não seria possível distinguir entre os dois tipos de iluminação.

Caso seja necessário assegurar uma determinada intensidade de luz, o RTC sozinho não será suficiente. Basta o tempo estar encoberto e não estarás a assegurar a intesidade de luz que queres.

A única solução que consigo pensar seria por momentos baixar a intensidade (visto que tens um dimmer) da tua iluminação artificial, tirares umas medidas da intensidade de luz que tens presente, e depois decidir se é necessário voltar a ligar a lâmpada.

Outra suposição que vou fazer é que só desligas a tua iluminação porque queres poupar energia. Assim sendo, tirando ciclos que queres ter definidos, como por exemplo, o nascer do sol, podes estar sempre a monitorizar a iluminação da sala e controlando o dimmer para obteres o ponto que queres.

Neste caso, se existir uma aberta, o dimmer vai reduzindo a intensidade da luz artificial até alcançares a intensidade pretendida.

Penso que isto é um problema que pode ser resolvido com um controlador PI.

Tem atenção que um LDR ou um fototransistor sozinho podem não ser suficientes para monitorizares a luz ambiente da sala. Deixo-te este "artigo"  que poderá ajudar a perceber que tipo de ALS (ambient light sensor) é que poderá ser melhor para a tua aplicação.

http://www.rohm.com/documents/11308/12928/CNA09016_wp.pdf


edit: Ok eu ia a meio do texto e o Artur respondeu. É basicamente o que ele disse, se quiseres um controlo mais fino visto que tens um dimmer podes tentar usar um controlador mais potente como eu escrevi em cima. :D
 
« Última modificação: 27 de Novembro de 2014, 00:25 por jmiguelff »

Offline alexmiguel

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Re: Sensor/Deteção de luz Solar vs luz Artificial
« Responder #28 em: 27 de Novembro de 2014, 14:54 »
Ola a todos. Estou muito contente com a discussão aqui gerada. Ouvi muita coisa interessante e aprendi bastante. Meio objectivo concluído! :)

Em relação ao meu problema inicial, parece que encontrei uma solução muito simples para um problema que afinal não existia. O que aconteceu é que eu estava a usar pressupostos que não eram totalmente correctos.
Passo a explicar. As luzes utilizadas para iluminação dos pássaros são por norma lâmpadas fluorescentes. Eu não fazia ideia deste facto e pensava que era com qualquer tipo de lâmpadas, nomeadamente incandescentes. E era uma destas lâmpadas que eu estava a usar para os meus testes.

Todos os sensores de luz que utilizei eram muito responsivos ás lâmpadas incandescentes e daí o meu problema inicial. Entretanto decidi a testar com uma lâmpada fluorescente e voilá!

Estou a usar um receptor de infra-vermelhos que é pouco sensível a este tipo de lâmpadas. Numa escala mapeada para 0-100, obtenho uma diferença de 3/4 unidades entre o aceso e apagado. Com uma lâmpada incandescente, a variação ia na ordem dos 30/40 unidades.
O simples facto de baixar 20cm os estores tem uma variação maior que as lâmpadas fluorescentes.
Testei também com uma fita de leds (que poderá substituir a lâmpada fluorescente) e comporta-se da mesma maneira.

Conclusão: Parece que estou a utilizar um filtro no comprimento de onda dos infra-vermelhos que para as condições necessárias responde muito bem. :)