Arduino yordamida spektrometr: 4 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Biz kuzatayotgan yorug'lik, masalan, quyosh nuri, turli to'lqin uzunlikdagi nurlardan iborat. Shuningdek, moddalar ma'lum to'lqin uzunlikdagi nurni yutish xususiyatiga ega. Shunday qilib, agar siz er yuzidagi olis yulduzlar nurining spektrlarini kuzatsangiz, qaysi to'lqin uzunliklari yutilganini ko'rishingiz mumkin, shuning uchun siz yulduz va er orasidagi yulduzlararo gazning tarkibiy qismlarini ko'rishingiz mumkin.

Bu safar men quyosh o'rniga mini lampochkani, yulduzlararo gaz o'rniga kimyoviy suyuqlikni va er kuzatuvchisi o'rniga fotodiodni ishlatardim.

Bu mening birinchi Arduino loyiham.

1 -qadam: Umumiy ma'lumot va materiallar

Yorug'lik manbasidan chiqadigan yorug'lik avval yoriq orqali o'tadi, shundan so'ng u panjara elementi bilan spektral ravishda ajratiladi, so'ngra kimyoviy suyuqlikdan o'tadi va fotodetektorga kiradi. Panjara servo dvigatel bilan asta -sekin aylanadi. Biz panjara va fotodiodning chiqish burchagini belgilaymiz va har safar tejaymiz. Arduino servo dvigatelni boshqaradi va ma'lumotlarni saqlaydi.

Parallel yorug'lik ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan kollimatsiya qiluvchi linzalar Junk DVD pleeridan chiqariladi. Men qirqish uchun pichoqni ishlatardim, panjara uchun DVD qismini ishlatardim. Parallel oluklar ideal bo'lgani uchun, aylanaga iloji boricha yaqinroq bo'lakdan foydalaning, tishli tezligini pasaytirish uchun TAMIYA kasnagini servo dvigatel va panjara orasiga joylashtiring. Kimyoviy eritma ko'zga ko'rinadigan nurni tahlil qilish uchun hujayraga kiritiladi. Spektrometrni plastik idishga joylashtiring va barcha optik tizimlarni alyuminiy plastinkaga joylashtiring.

2 -qadam: Fotodetektor davri

Fotodiodni integrallash sxemasiga ulang va Arduino bilan o'rtacha chiqishni chiqaring. Integratsiya vaqti yorug'lik manbasining yorug'lik intensivligiga bog'liq. Bu safar u 20 s ga o'rnatildi. Amaldagi qismlar quyidagicha.

• NJL7502L (fotodiod)
• 74HC4066N (analog kalit)
• TLC272AIP (OP kuchaytirgichi)
• 10km*3
• 100 ohm*1
• 0.01 uF plyonkali kondensator
• 0.1uF plyonkali kondensator

3 -qadam: yig'ish

Har bir qismni yig'ing va optik tizimni alyuminiy plastinkaga joylashtiring. Ishlatiladigan barcha qismlar mat qora rangga bo'yalgan. Yorug'lik manbasidan keladigan yorug'lik fotodetektorga mahkam tushishi uchun optik o'qni ehtiyotkorlik bilan sozlang.

4 -qadam: Kalibrlash va o'lchash

Avval suv haqida ma'lumot olamiz. Kimyoviy suyuqlik ma'lumotlarini suvning kuchi bilan nisbat sifatida tahlil qiling. To'lqin uzunligini kalibrlash uch xil to'lqin uzunlikdagi LED yordamida amalga oshirildi. Kimyoviy suyuqlik Ph indikatori bilan bo'yalgan. Men HCl, C6H4 (COOK) (COOH), H3PO4, kir yuvish vositalarini ishlatardim.

Uskunaga xos bo'lgan yutilish chizig'i kuzatilganligi sababli, uni olib tashlaganidan keyin tekislangan. Spektroskop printsipini tushunish va uskunalarni yig'ish juda tajribali tajribaga aylandi. To'liq rangli LED to'lqin uzunligi spektrini o'lchash uchun ishlatilishi mumkin.

Rahmat.