Սպեկտրոմետր Arduino- ի միջոցով. 4 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Լույսը, որը մենք դիտում ենք, օրինակ ՝ արևի լույսը, բաղկացած է տարբեր ալիքների երկարությունների լույսից: Բացի այդ, նյութերն ունեն որոշակի ալիքի երկարության լույս կլանող հատկություն: Այսպիսով, եթե դուք դիտեք հեռավոր աստղի լույսի սպեկտրները երկրի վրա, կարող եք տեսնել, թե որ ալիքների երկարություններն են ներծծվում, այնպես որ կարող եք տեսնել աստղի և երկրի միջև միջաստեղային գազի բաղադրամասերը:

Այս անգամ ես արեւի փոխարեն օգտագործեցի մինի լամպ, միջաստեղային գազի փոխարեն քիմիական հեղուկ, իսկ երկրի դիտորդի փոխարեն `ֆոտոդիոդ:

Սա իմ առաջին Arduino նախագիծն է:

Քայլ 1: Ակնարկ և նյութեր

Լույսի աղբյուրից արտանետվող լույսը նախ անցնում է ճեղքով, որից հետո այն սպեկտրալ կերպով բաժանվում է քերիչային տարրով, այնուհետև անցնում է քիմիական հեղուկի միջով և մտնում ֆոտոդետեկտոր: Վանդակաճաղը պտտվում է քիչ -քիչ servo շարժիչով: Մենք կպիտակավորենք վանդակաճաղի ռոտացիայի անկյունը և ֆոտոդիոդի ելքը և ամեն անգամ կխնայենք: Arduino- ն կկառավարի servo շարժիչը և կպահի տվյալները:

Junk- ի DVD նվագարկիչից հանվում են զուգահեռ ոսպնյակներ, որոնք անհրաժեշտ են զուգահեռ լույս արտադրելու համար: Ես օգտագործել եմ սափրվելու սայր ՝ ճեղքի համար: Ես քերելու համար օգտագործել եմ DVD կտոր: Քանի որ զուգահեռ ակոսներն իդեալական են, օգտագործեք այն հատվածը, որը հնարավորինս մոտ է շրջագծին: Փոխանցման հարաբերակցությունը նվազեցնելու համար տեղադրեք TAMIYA ճախարակային միավորը սերվո շարժիչի և քերիչների միջև: Քիմիական լուծույթը ներարկվում է բջջի մեջ `տեսանելի լույսի վերլուծության համար: Տեղադրեք սպեկտրոմետրը պլաստիկ տարայի մեջ և տեղադրեք բոլոր օպտիկական համակարգերը ալյումինե ափսեի վրա:

Քայլ 2: Ֆոտոդետեկտորային սխեմա

Միացրեք ֆոտոդիոդը ինտեգրացիոն շղթային և միջինացրեք ելքը Arduino- ով: Ինտեգրման ժամանակը կախված է լույսի աղբյուրի լույսի ինտենսիվությունից: Այս անգամ այն սահմանվեց 20 վրկ: Օգտագործված մասերը հետևյալն են.

• NJL7502L (ֆոտոդիոդ)
• 74HC4066N (անալոգային անջատիչ)
• TLC272AIP (OP ուժեղացուցիչ)
• 10kohm*3
• 100 օհմ*1
• 0.01uF ֆիլմի կոնդենսատոր
• 0.1uF ֆիլմի կոնդենսատոր

Քայլ 3: Հավաքում

Հավաքեք յուրաքանչյուր մաս և տեղադրեք օպտիկական համակարգը ալյումինե ափսեի վրա: Օգտագործման ենթակա բոլոր մասերը ներկված են փայլատ սև գույնի վրա: Fullyգուշորեն կարգավորեք օպտիկական առանցքը այնպես, որ լույսի աղբյուրից ստացվող լույսը ամուր ընկնի ֆոտոդետեկտորի վրա:

Քայլ 4: Կալիբրացում և չափում

Սկզբում մենք կստանանք ջրի տվյալները: Քիմիական հեղուկի տվյալները վերլուծել որպես ջրի ուժի հարաբերակցություն: Ալիքի երկարության ճշգրտումը կատարվել է երեք տարբեր ալիքների երկարության LED- ների միջոցով: Քիմիական հեղուկը գունավորված է Ph ցուցիչով: Ես օգտագործել եմ HCl, C6H4 (COOK) (COOH), H3PO4, լվացքի միջոց:

Քանի որ սարքավորումներին հատուկ ներծծման գիծը նկատվել է, այն հեռացնելուց հետո այն հարթվել է: Սպեկտրոսկոպի սկզբունքը հասկանալը և սարքավորումները հավաքելը դարձել է շատ ուսանելի փորձ: Այն կարող է կիրառվել ամբողջ գույնի LED- ի ալիքի երկարության սպեկտրի չափման և այլն:

Շնորհակալություն.