Sadə LED Rəqəmsal Temperatur Sensoru: 3 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:47

Sadə, Ucuz, Rəqəmsal Elektron İstilik Sensoru

H. William James, Avqust, 2015

Mücərrəd yanıb -sönən LED -lərdə bir gərginlik tətbiq edildikdə davamlı yanıb sönməsinə səbəb olan kiçik bir IC çipi var. Bu araşdırma, LED üzərindəki tətbiq olunan gərginliyin sabit qalması halında yanıb sönmə sürətinin temperaturdan asılı olduğunu göstərir. Beləliklə, yanıb -sönən LED temperaturu ölçmək üçün istifadə edilə bilər və rəqəmsal çıxış təmin edir.

Giriş

İşıq Yayan Diodlar (LED) bir çox formada olur və müxtəlif rənglər yayır. Başqa bir LED növü yanıb -sönən LED -dir. İçərisində kiçik bir IC multivibrator çipi olan LED -lərdir ki, bu da LED -in enerji mənbəyinə qoşulduqda yanıb -sönməsinə səbəb olur. Yanıp sönən LED -ləri hər biri bir dollardan aşağı qiymətə almaq olar və müxtəlif rənglərdə olur.

Dəqiqədə LED -lərin sayı və ya LED -in yanıb -sönmə sürəti sabit deyil. Tətbiq olunan gərginlikdəki əhəmiyyətli dəyişikliklərlə dəyişəcək (aşağı gərginlik = daha sürətli flaş dərəcəsi və əksinə). Bununla birlikdə, müəllifin 2010 -cu ildən başlayaraq etdiyi araşdırmalar, dəqiqədə parlama sürətinin temperaturun dəyişməsi ilə xətti və dəqiq şəkildə dəyişdiyini aşkar etdi. İstilik azaldıqca (artdıqca) LED -in yanıb sönmə sürəti artır (azalır). Qırmızı LEDlər ən sürətli yanıb -sönür, sarı rəngli işıqlar daha yavaş yanıb -sönür, yaşıl işıqlar isə müəyyən bir zaman aralığında daha yavaş yanıb -sönür.

İstiliyi ölçmək üçün yanıb -sönən bir LED istifadə edin

Yanıp sönən bir LED ilə temperaturu dəqiq ölçmək üçün sabit bir gərginlik mənbəyi lazımdır. Bir AC elektrik prizindən 2 ilə 6V arasında DC enerji təchizatı, 10 ilə 30 Ohm arasında bir rezistor ilə ardıcıl olaraq yerləşdirilən yanıb -sönən bir LED üzərində sabit bir gərginlik təmin edə bilər. Bir batareya istifadə edilərsə, gərginlik batareya üzərindəki bir voltaj tənzimləyicisi IC çipi ilə sabitləşdirilə bilər.

LED yanıb -sönən kimi, gerilim düşməsi dəyişir. LED -in yanıb -sönmə sürətini qeyd etmək üçün bir dəqiqə ərzində baş verən yanıb -sönmə sayını (və temperaturu) sayan və hətta göstərən və ötürən bir dövrə qurmaq olar. Bu araşdırmada, yanıb-sönən bir LED sadə, audio-osilator dövrəsinə daxil edilmişdir. LED yanıb -sönən kimi, osilator dinamikə səsli "bip" verir. Bir mahnının dəqiqədə vuruşunu göstərən proqram proqramı və ya "LiveBPM" tətbiqi bu səs siqnallarını alır və sayar və dəqiqədə vuruş (BPM) olaraq göstərir. Şəkil 1 -ə baxın. Siqnalın temperaturla müqayisədə bir kalibrləmə cədvəli və ya cədvəli temperaturun ekrandan təyin olunmasına imkan verir.

LED yanıb -sönmə dərəcəsi və temperatur dəyişikliyi

Şəkil 2, hər iki sarı rəngdə yanıb -sönən LED -lərin hər bir temperatur dəyişikliyinə görə yanıb -sönmə sürətinin sxemini göstərir. LED, yaxınlığında yerləşdirilmiş dəqiq elektron rəqəmsal termometrlə müqayisə edildi. Şəkildə qeyd edin ki, kalibrləmə ən azı +16 ilə -20C arasında xətti olur. Bu diapazonda, sarı LED üçün temperaturun dəyişmə sürəti təxminən 0.95C/yanıb -sönür.

Şəkil 3, +35.2 ilə -18.5C arasında sarı yanıb -sönən LED -in dəqiqədə yanıb sönmə sürətini göstərir. Ən uyğun logarifmik əyri əlavə edildi (nazik xətt). Ümumi dəyişiklik dərəcəsi təxminən 1C/yanıb -sönür.

LEDlər aylarla sınaqdan keçirildi və kalibrləmə sabit olaraq qalır. LiveBPM istifadə edərək, 0.1C -ə yaxın temperatur dəyişikliklərini aşkar edə bilərsiniz. Yanıp sönən LED -in dəqiqliyi ən az +35 ilə -20C arasında +/- 0.5C civarındadır. Sensorun istiliyə reaksiya müddəti yavaş deyil. -15C -dən aşağı olan bir dondurucudan çıxarıldıqdan sonra sensor bir neçə dəqiqə ərzində +17C -ə qayıtdı. LED plastik örtüyü qırxmaq cavab müddətini sürətləndirir. LED -lərin daha geniş bir temperatur aralığında sınanması bu veb saytında yerləşdiriləcək.

LED -in yanıb -sönmə sürətinin temperaturla dəyişməsinə nə səbəb olduğu aydın deyil. Temperaturun dəyişməsi diodların, rezistorların və kondansatörlərin işinə təsir göstərir. Bu komponentlər LED və IC çipinin içərisindədir. Başqa bir ehtimal odur ki, LED komponentləri temperatur dəyişikliyi ilə fiziki olaraq dəyişir (məsələn, genişlənir və daralır) və bu, IC dövrəsini dəyişir və yanıb -sönmə sürətində dəyişiklik yaradır.

Nəticələr

Yanıp sönən LED temperaturu asanlıqla ölçmək üçün istifadə edilə bilər. Bu işdəki temperatur reaksiyası ümumiyyətlə +35 ilə -20C arasında xətti olduğunu göstərir. Əlavə testlər daha geniş bir temperatur aralığında aparılacaq və nəticələr bu veb saytında yerləşdiriləcək. Yanıp sönən LED sensoru, temperaturun ölçülməsi və göstərilməsi üçün daha sadə, daha ucuz elektron sxem dizaynlarına imkan verir.

Rəqəmlər

Şəkil 1. LiveBPM Tətbiqində "dəqiqədə atışlar" göstərilir. Bununla birlikdə, burada səs osilator dövrəsinə daxil olan yanıb -sönən qırmızı LED -dən 30 dəqiqə ərzində temperatur dəyişiklikləri göstərilir. Qırmızı LED -in dəyişmə sürəti təxminən 0.84C/yanıb -sönür

Şəkil 2. İki yanıb -sönən sarı LED üçün temperatur kalibrləmə planı. X oxu temperaturdur (dərəcə C), Y oxu isə 1 dəqiqə ərzində LED-in yanıb-sönmə sürətidir. LED -lərin yanıb -sönmə sürətini təyin etmək üçün LiveBPM proqramı istifadə edilmişdir.

Şəkil 3. Bir sarı yanıb -sönən LED üçün kalibrləmə planı. X oxu dəqiqədə yanıb-sönür və y oxu temperaturdur (C) və hər bir məlumat nöqtəsi ölçülmüş temperaturu göstərir. İncə qara xətt ən uyğun logarifmik əyridir.

İstinadlar:

İşıq Yayan Diyot:

Temperaturun diodlara təsiri:

en.wikipedia.org/wiki/Diode#Temperature_measurements

LiveBPM:

Digər veb səhifələrim,

Evdə Hazırlanan Hava Alətləri

Evdə Böyük Teleskop

Evdə hazırlanan acı bibər sousu

Müəlliflik hüququ 2016: H. W. James