Oddiy LED raqamli harorat sensori: 3 qadam

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

Oddiy, arzon, raqamli elektron harorat sensori

H. Uilyam Jeyms, 2015 yil avgust

Abstrakt miltillovchi LEDlar kichik IC chipini o'z ichiga oladi, ular kuchlanish berilganda doimiy yonib -o'chib turadi. Ushbu tadqiqot shuni ko'rsatadiki, agar LEDda qo'llaniladigan kuchlanish doimiy bo'lib qolsa, miltillash tezligi haroratga bog'liq. Shunday qilib, miltillovchi LED haroratni o'lchash uchun ishlatilishi mumkin va raqamli chiqishni ta'minlaydi.

Kirish

Yorug'lik chiqaradigan diodlar (LED) turli shakllarda bo'ladi va turli xil ranglarni chiqaradi. LEDlarning yana bir turi - miltillovchi yoki miltillovchi LED. Bu kichik IC multivibratorli chipli LEDlar, ular LEDni quvvat manbaiga ulanganda miltillay boshlaydi. Yonayotgan LEDlarni har birini bir dollardan arzonga sotib olish mumkin va har xil rangda bo'lishi mumkin.

LEDlarning bir daqiqada miltillashi yoki LEDning miltillash tezligi doimiy emas. U qo'llaniladigan kuchlanishning sezilarli o'zgarishi bilan o'zgaradi (past kuchlanish = tezroq yonish tezligi va aksincha). Biroq, muallifning 2010 yildan boshlab olib borgan tadqiqotlari shuni ko'rsatdiki, harorat o'zgarishi bilan bir daqiqada yonish tezligi chiziqli va aniq o'zgaradi. Harorat pasayishi (oshishi) bilan LEDning miltillash tezligi oshadi (kamayadi). Qizil LEDlar eng tez miltillaydi, sariq chiroqlar ma'lum vaqt oralig'ida sekinroq, yashil chiroqlar esa sekinroq yonadi.

Haroratni o'lchash uchun miltillovchi LED yordamida

Yonayotgan LED yordamida haroratni aniq o'lchash uchun doimiy kuchlanish manbai kerak. AC tok manbaidan 2 dan 6V gacha bo'lgan doimiy quvvat manbai, 10 dan 30 Ohmgacha bo'lgan rezistorli ketma -ket joylashtirilgan miltillovchi LED bo'ylab barqaror kuchlanishni ta'minlay oladi. Agar batareya ishlatilsa, batareyadagi kuchlanish regulyatori IC chipi yordamida voltajni barqarorlashtirish mumkin.

LED yonib -o'chib turganda, kuchlanish pasayadi. Svetodiodning miltillash tezligini qayd etish uchun uni bir daqiqa ichida sodir bo'lgan miltillovchi sonlarni (va haroratni) hisoblaydigan va hatto ko'rsatadigan va uzatadigan sxemaga o'rnatish mumkin. Ushbu tadqiqotda miltillovchi LED oddiy, audio-osilator sxemasiga kiritilgan. LED yonib -o'chib turganda, osilator karnayga ovozli "signal" chiqaradi. "LiveBPM" dasturiy ta'minoti yoki qo'shiqning daqiqali zarbalarini aks ettiruvchi dastur bu signallarni qabul qiladi va sanaydi va ularni daqiqada urish (BPM) sifatida ko'rsatadi. 1 -rasmga qarang. Kalibrlash jadvali yoki jadvalda signal va signalning harorati ko'rsatiladi, bu displey orqali haroratni aniqlash imkonini beradi.

LEDning miltillash tezligi va harorat o'zgarishi

2 -rasmda ikkita sariq miltillovchi LED uchun harorat o'zgarganda miltillash tezligi ko'rsatilgan. LEDni yaqin elektron raqamli termometr bilan solishtirish mumkin. Rasmda kalibrlash kamida +16 dan -20C gacha chiziqli ekanligini unutmang. Bu diapazonda, sariq LED uchun harorat o'zgarishi taxminan 0,95C/milt -milt.

3 -rasmda +35,2 dan -18,5C gacha bo'lgan sariq rangli miltillovchi LED uchun daqiqada miltillovchi tezlik ko'rsatilgan. Eng mos keladigan logarifmik egri qo'shildi (ingichka chiziq). Umumiy o'zgarish tezligi taxminan 1C/miltillash.

LEDlar bir necha oy davomida sinovdan o'tkazildi va kalibrlash barqaror bo'lib qoldi. LiveBPM -dan foydalanib, harorat 0,1C ga yaqin o'zgarishini aniqlash mumkin. Miltillovchi LEDning aniqligi kamida +35 dan -20C gacha +/- 0,5C atrofida. Sensorning haroratga javob vaqti sekin emas. Sovuqdan -15C dan sovuqroq bo'lganidan so'ng, sensor bir necha daqiqada +17C ga qaytdi. LED plastmassa qopqog'ini oldirish javob vaqtini tezlashtirishga yordam beradi. LEDni yanada kengroq harorat oralig'ida sinab ko'rish ushbu veb -saytga joylashtiriladi.

LEDning miltillash tezligi harorat o'zgarishiga nima sabab bo'lganligi aniq emas. Haroratning o'zgarishi diodlar, rezistorlar va kondansatkichlarning ishlashiga ta'sir qiladi. Ushbu komponentlar LED va IC chiplari ichida joylashgan. Yana bir imkoniyat shundaki, LED komponentlari harorat o'zgarishi bilan jismonan o'zgarib turadi (masalan, kengayadi va qisqaradi) va bu IC davrasini o'zgartiradi va miltillash tezligining o'zgarishiga olib keladi.

Xulosa

Yonayotgan LED yordamida haroratni osongina o'lchash mumkin. Bu ishda haroratning javobi shuni ko'rsatadiki, u odatda +35 dan -20C gacha chiziqli bo'ladi. Keyingi sinovlar kengroq harorat oralig'ida o'tkaziladi va natijalar ushbu veb -saytda joylashtiriladi. Yonib -o'chadigan LED sensori haroratni o'lchash va aks ettirish uchun elektron sxemalarning sodda va arzon narxini olish imkonini beradi.

Raqamlar

1 -rasm. LiveBPM ilovasi "daqiqada urish" ko'rsatkichi. Biroq, bu erda ovoz osilator sxemasiga o'rnatilgan miltillovchi miltillovchi LEDdan 30 minut davomida harorat o'zgarishi ko'rsatiladi. Qizil LEDni o'zgartirish tezligi taxminan 0,84C/miltillaydi

Shakl 2. Yonib turgan ikkita sariq LED uchun haroratni kalibrlash uchastkasi. X o'qi-harorat (C daraja), Y o'qi-LEDning 1 daqiqa davomida miltillash tezligi. LEDlarning miltillash tezligini aniqlash uchun LiveBPM dasturi ishlatilgan.

Shakl 3. Bitta sariq miltillovchi LED uchun kalibrlash uchastkasi. X o'qi-daqiqada miltillovchi, y o'qi-harorat (C) va har bir ma'lumot nuqtasi o'lchangan haroratni ko'rsatadi. Yupqa qora chiziq eng mos keladigan logarifmik egri chiziqdir.

Manbalar:

Nur chiqaruvchi diod:

Haroratning diodalarga ta'siri:

en.wikipedia.org/wiki/Diode#Temperature_measurements

LiveBPM:

Mening boshqa veb -sahifalarim,

Uy qurilishi ob -havo asboblari

Uyda tayyorlangan katta teleskop

Uyda tayyorlangan issiq qalampir sosu

Mualliflik huquqi 2016: H. W. Jeyms