Sensor rahisi ya Joto la Dijiti la LED: Hatua 3

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Rahisi, ya gharama nafuu, Sura ya Kielektroniki ya Joto la Kielektroniki

H. William James, Agosti, 2015

Dondoo za kung'aa zinajumuisha chip ndogo ya IC ambayo husababisha kuendelea kuwasha na kuzima wakati voltage inatumiwa. Utafiti huu unaonyesha kuwa kiwango cha blink kinategemea joto ikiwa voltage inayotumika kwenye LED inabaki kila wakati. Kwa hivyo, taa ya kupepesa inaweza kutumika kupima joto na kutoa pato la dijiti.

Utangulizi

Nuru za Kutolea Mwangaza (LED) huja katika maumbo mengi na hutoa rangi anuwai. Aina nyingine ya LED ni kupepesa au kuangaza kwa LED. Hizi ni LED zilizo na chip ndogo ya IC multivibrator iliyowekwa ndani ambayo husababisha LED kuanza kupepesa ikiunganishwa na chanzo cha nguvu. LED za kupepesa zinaweza kununuliwa kwa chini ya dola moja na kuja na rangi anuwai.

Idadi ya taa za LED kwa dakika au kiwango cha kupepesa cha LED sio kila wakati. Itatofautiana na mabadiliko makubwa katika voltage inayotumika (voltage ya chini = kiwango cha kasi cha flash na kinyume chake). Walakini, tafiti za mwandishi, kuanzia 2010, ziligundua kuwa kiwango cha flash kwa dakika kinatofautiana sawasawa na kwa usahihi na hali ya joto inayobadilika. Wakati joto hupungua (huongezeka) kiwango cha kupepesa cha LED huongezeka (hupungua). Nyekundu za LED zinaangaza haraka sana, wakati zile za manjano zinaangaza polepole na kijani kibichi hata polepole kwa anuwai ya wakati.

Kutumia mwangaza wa kupimia kupima joto

Ili kupima joto kwa usahihi na mwangaza wa LED, chanzo cha voltage cha kila wakati kinahitajika. Usambazaji wa umeme wa 2 hadi 6V DC kutoka kwa ugavi wa ukuta wa AC unaweza kutoa voltage thabiti kwenye mwangaza wa LED uliowekwa kwenye safu na kipinzani cha 10 hadi 30 Ohm. Ikiwa betri inatumiwa, voltage inaweza kutulia kwa kutumia mdhibiti wa voltage Chip ya IC kwenye betri.

Wakati LED inamulika kushuka kwa voltage inatofautiana. Kurekodi kiwango cha blink cha LED inaweza kujengwa katika mzunguko ambao huhesabu na hata kuonyesha na kusambaza idadi ya blinks (na joto) ambayo ilitokea kwa kipindi cha muda kama dakika moja. Katika utafiti huu, mwangaza wa taa uliingizwa katika mzunguko rahisi, wa sauti-oscillator. Wakati LED ikiangaza na kuzima, oscillator hutoa "beeps" zinazosikika kwa spika. Programu ya programu au App, "LiveBPM", ambayo inaonyesha beats kwa dakika ya wimbo, huchukua beeps hizi na kuhesabu na kuzionyesha kama beats kwa dakika (BPM). Tazama Mchoro 1. Chati ya upimaji au jedwali linaloonyesha kiwango cha beep dhidi ya joto huruhusu hali ya joto kubainishwa kutoka kwenye onyesho.

Kiwango cha blink cha LED dhidi ya mabadiliko ya joto

Kielelezo 2 kinaonyesha njama ya kiwango cha kupepesa kwa mabadiliko ya joto kwa LED mbili za kupepesa rangi ya manjano. LED ililinganishwa na kipima joto sahihi cha elektroniki kilichowekwa karibu-na. Kumbuka katika takwimu kwamba usawa ni sawa kutoka angalau +16 hadi karibu -20C. Juu ya anuwai hii, kiwango cha mabadiliko ya joto ni karibu 0.95C / blink kwa taa ya manjano.

Kielelezo 3 kinaonyesha kiwango cha kupepesa kwa dakika kwa mwangaza wa kupepesa kwa manjano kutoka +35.2 hadi -18.5C. Curve bora ya logarithmic iliongezwa (laini nyembamba). Kiwango cha jumla cha mabadiliko ni karibu 1C / blink.

Vipimo vya LED vimejaribiwa kwa miezi na usawa unabaki thabiti. Kutumia LiveBPM, mtu anaweza kugundua mabadiliko ya joto karibu na 0.1C. Usahihi wa mwangaza wa taa iko karibu +/- 0.5C kutoka angalau + 35 hadi -20C. Wakati wa kujibu joto wa sensor sio polepole. Baada ya kuondolewa kwenye freezer ambapo ilikuwa baridi kuliko -15C, sensor ilipata hadi + 17C kwa dakika chache tu. Kunyoa kifuniko cha plastiki cha LED husaidia kuharakisha wakati wa kujibu. Kupima zaidi LEDS juu ya kiwango pana cha joto kutafanywa na kuchapishwa kwenye wavuti hii.

Ni nini kinachosababisha kiwango cha blink cha LED kubadilika na joto haijulikani. Mabadiliko ya joto huathiri utendaji wa diode, vipinga, na capacitors. Vipengele hivi viko ndani ya chip ya LED na IC. Uwezekano mwingine ni kwamba vifaa vya LED vinabadilika kimwili (kwa mfano, kupanua na kuambukizwa) na mabadiliko ya joto na hii inabadilisha mzunguko wa IC, na kusababisha mabadiliko katika kiwango cha kupepesa.

Hitimisho

LED inayoangaza inaweza kutumika kupima joto kwa urahisi. Jibu la joto katika utafiti huu linaonyesha kuwa kwa ujumla ni sawa kutoka karibu + 35 hadi -20C. Upimaji zaidi utafanywa juu ya anuwai pana ya joto na matokeo yaliyochapishwa kwenye wavuti hii. Sensor ya kupepesa LED inaruhusu miundo ya elektroniki ya gharama rahisi, ya chini kupima na kuonyesha joto.

Takwimu

Kielelezo 1. Uonyesho wa Programu ya LiveBPM ya "beats kwa dakika". Walakini, hapa inaonyesha mabadiliko ya joto kwa kipindi cha dakika 30 kutoka kwa mwangaza mwekundu wa LED ulioingizwa kwenye mzunguko wa sauti ya oscillator. Kiwango cha mabadiliko kwa LED nyekundu ni karibu 0.84C / blink

Kielelezo 2. Mpangilio wa upimaji wa joto kwa taa mbili za njano zinazopepesa. Mhimili wa x ni joto (digrii C) na mhimili wa Y ni kiwango cha kupepesa cha LED wakati wa dakika 1. Programu ya LiveBPM ilitumiwa kuamua kiwango cha blink cha LEDs.

Kielelezo 3. Mpangilio wa upimaji wa taa ya kupepesa kwa manjano. Mhimili wa x ni blinks kwa dakika na mhimili y ni joto (C) na kila nukta ya data inaonyesha joto lililopimwa. Mstari mwembamba mwembamba ni bora zaidi ya logarithmic curve.

Marejeo:

Diode ya Kutolea Nuru: https://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diod …….

Athari ya joto kwenye diode:

en.wikipedia.org/wiki/Diode#Temperature_measurements

LiveBPM: https://itunes.apple.com/us/app/livebpm-beat-dete …….

Kurasa zangu zingine za wavuti,

Vyombo vya hali ya hewa vinavyotengenezwa nyumbani

Darubini Kubwa Iliyotengenezwa nyumbani

Mchuzi wa Pilipili Moto Moto Homemade

Hakimiliki 2016: HW James