Պարզ LED թվային ջերմաստիճանի տվիչ ՝ 3 քայլ

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

Պարզ, ցածր գնով թվային էլեկտրոնային ջերմաստիճանի տվիչ

H. William James, օգոստոս, 2015 թ.:

Վերացական Թարթող LED- ները պարունակում են մի փոքր IC չիպ, որն առաջացնում է անընդհատ թարթում և անջատում, երբ լարումը կիրառվում է: Այս ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս, որ թարթման արագությունը կախված է ջերմաստիճանից, եթե LED- ի կիրառվող լարումը մնա հաստատուն: Այսպիսով, թարթող LED- ը կարող է օգտագործվել ջերմաստիճանը չափելու համար և ապահովում է թվային ելք:

Ներածություն

Լույսի արտանետման դիոդները (LED) գալիս են բազմաթիվ ձևերով և արտանետում են տարբեր գույներ: LED- ի մեկ այլ տեսակ է թարթող կամ բռնկվող LED- ը: Սրանք LED- ներ են ՝ ներկառուցված փոքր IC մուլտիվիբորատորային չիպով, ինչը հանգեցնում է այն բանի, որ էներգիայի աղբյուրին միանալիս LED- ը սկսում է թարթել: Թարթող LED- ները կարելի է ձեռք բերել յուրաքանչյուրը մեկ դոլարից պակաս գնով և ունենալ տարբեր գույներ:

LED լուսարձակների թիվը րոպեում կամ լուսադիոդի թարթման արագությունը հաստատուն չէ: Այն կտարբերվի կիրառվող լարման զգալի փոփոխությունների հետ (ավելի ցածր լարման = ավելի արագ բռնկման արագություն և հակառակը): Այնուամենայնիվ, հեղինակի ուսումնասիրությունները, սկսած 2010 թվականից, պարզեցին, որ րոպեում բռնկման արագությունը տատանվում է գծային և ճշգրիտ `ջերմաստիճանի փոփոխության հետ մեկտեղ: Asերմաստիճանի նվազման (բարձրացման) հետ մեկտեղ լուսադիոդի թարթման արագությունը մեծանում է (նվազում): Կարմիր LED- ները թարթում են ամենաարագը, իսկ դեղինները `ավելի դանդաղ, իսկ կանաչները` նույնիսկ ավելի դանդաղ `տվյալ ժամանակահատվածում:

Blերմաստիճանը չափելու համար թարթող լուսադիոդի օգտագործումը

Թարթող LED- ով ջերմաստիճանը ճշգրիտ չափելու համար պահանջվում է մշտական լարման աղբյուր: AC պատի վարդակից 2 -ից 6 Վ DC հոսանքի աղբյուրը կարող է ապահովել կայուն լարումը 10 -ից 30 Օմ դիմադրող շարքով տեղադրված թարթող LED- ի վրա: Մարտկոց օգտագործելու դեպքում լարումը կարող է կայունացվել մարտկոցի վրա լարման կարգավորիչ IC չիպի միջոցով:

LED- ի թարթման ժամանակ լարման անկումը տարբերվում է: LED- ի թարթման արագությունը գրանցելու համար այն կարող է կառուցվել մի սխեմայի մեջ, որը հաշվում և նույնիսկ ցուցադրում և փոխանցում է թարթումների (և ջերմաստիճանի) քանակը, որոնք տեղի են ունեցել որոշակի ժամանակահատվածում, օրինակ ՝ մեկ րոպեի ընթացքում: Այս ուսումնասիրության ընթացքում թարթող LED- ը ներառվել է պարզ, աուդիո-տատանումների շղթայի մեջ: Երբ LED- ը թարթում և անջատում է, տատանողը ձայնային «ազդանշաններ» է արձակում բարձրախոսին: Softwareրագրային հավելվածը կամ հավելվածը ՝ «LiveBPM», որը ցուցադրում է երգի զարկերը րոպեում, վերցնում է այս ազդանշանները և հաշվում և ցուցադրում դրանք որպես րոպեում զարկերակ (BPM): Տես նկ. 1. Կալիբրացիոն աղյուսակը կամ աղյուսակը, որը ցույց է տալիս ազդանշանի արագությունը ջերմաստիճանի դիմաց, թույլ է տալիս ջերմաստիճանը որոշել էկրանից:

LED թարթման արագությունն ընդդեմ ջերմաստիճանի փոփոխության

Նկար 2 -ը ցույց է տալիս երկու դեղին թարթող LED- ների ջերմաստիճանի փոփոխության համար թարթման արագության գծապատկեր: LED- ն համեմատվում էր մոտակայքում տեղադրված ճշգրիտ էլեկտրոնային թվային ջերմաչափի հետ: Նկարում նշեք, որ տրամաչափումը գծային է առնվազն +16 -ից մինչև -20C մոտ: Այս միջակայքում ջերմաստիճանի փոփոխության արագությունը կազմում է մոտ 0.95C/թարթում դեղին LED- ի համար:

Նկար 3 -ը ցույց է տալիս րոպեում թարթելու արագությունը դեղին թարթող LED- ի համար +35.2 -ից -18.5C: Ավելացվել է ամենալավ լոգարիթմական կորը (բարակ գիծ): Փոփոխությունների ընդհանուր արագությունը մոտ 1C/թարթում է:

LED- ները փորձարկվել են ամիսներ շարունակ, և տրամաչափումը մնում է կայուն: LiveBPM- ի միջոցով կարելի է հայտնաբերել 0.1C- ի մոտ ջերմաստիճանի փոփոխություններ: Թարթող լուսադիոդի ճշգրտությունը +/- 0.5C- ի սահմաններում է `առնվազն +35 -ից -20C: Սենսորի ջերմաստիճանի արձագանքման ժամանակը դանդաղ չէ: Սառնարանից հանելուց հետո, որտեղ -15C- ից ավելի ցուրտ էր, սենսորը մի քանի րոպեում վերականգնվեց մինչև +17C: LED պլաստիկ ծածկը սափրվելն օգնում է արագացնել արձագանքման ժամանակը: LEDS- ի հետագա փորձարկումները ավելի լայն ջերմաստիճանի սահմաններում կկատարվեն և կտեղադրվեն այս կայքում:

Թե ինչն է հանգեցնում LED թարթման արագության փոփոխմանը ջերմաստիճանի հետ, պարզ չէ: Temերմաստիճանի փոփոխություններն իսկապես ազդում են դիոդների, դիմադրիչների և կոնդենսատորների աշխատանքի վրա: Այս բաղադրիչները գտնվում են LED և IC չիպի ներսում: Մեկ այլ հավանականություն այն է, որ LED- ի բաղադրիչները ֆիզիկապես փոխվում են (օրինակ ՝ ընդլայնվում և սեղմվում են) ջերմաստիճանի փոփոխության հետ, և դա փոխում է IC սխեման ՝ առաջացնելով թարթման արագության փոփոխություն:

Եզրակացություններ

Թարթող լուսադիոդը կարող է օգտագործվել ջերմաստիճանը հեշտությամբ չափելու համար: Այս ուսումնասիրության ջերմաստիճանի արձագանքը ցույց է տալիս, որ այն ընդհանուր առմամբ գծային է մոտ +35 -ից -20C- ի սահմաններում: Հետագա փորձարկումները կիրականացվեն ավելի լայն ջերմաստիճանի սահմաններում և արդյունքները կտեղադրվեն այս կայքում: Inkարթեցնող LED սենսորը թույլ է տալիս պարզ և ցածր գնով էլեկտրոնային սխեմաների դիզայն ՝ ջերմաստիճանը չափելու և ցուցադրելու համար:

Գործիչներ

Գծապատկեր 1: LiveBPM հավելվածի «րոպեում զարկ» ցուցադրում: Այնուամենայնիվ, այստեղ այն ցուցադրում է ջերմաստիճանի փոփոխություններ 30 րոպեի ընթացքում `թարթող կարմիր LED- ից, որը տեղադրված է աուդիո տատանումների շղթայի մեջ: Կարմիր LED- ի փոփոխման արագությունը կազմում է մոտ 0,84C/թարթել

Գծապատկեր 2. blերմաստիճանի չափման գծապատկեր `երկու թարթող դեղին LED- ների համար: X- առանցքը ջերմաստիճանն է (աստիճան C), իսկ Y- առանցքը LED- ի թարթման արագությունն է 1 րոպեի ընթացքում: LED- ների թարթման արագությունը որոշելու համար օգտագործվել է LiveBPM ծրագիրը:

Նկար 3. Կալիբրացիոն գծապատկեր մեկ դեղին թարթող լուսադիոդի համար: X առանցքը թարթում է րոպեում, իսկ y առանցքը ջերմաստիճան է (C) և տվյալների յուրաքանչյուր կետը ցույց է տալիս չափված ջերմաստիճանը: Բարակ սև գիծը լավագույնս համապատասխանում է լոգարիթմական կորին:

Հղումներ:

Լուսարձակող դիոդ ՝

Diերմաստիճանի ազդեցությունը դիոդների վրա.

hy.wikipedia.org/wiki/Diode#Temperature_measurements

LiveBPM ՝

Իմ մյուս վեբ էջերը,

Եղանակի տնական գործիքներ

Տնական մեծ աստղադիտակ

Տնական տաք պղպեղի սոուս

Հեղինակային իրավունք 2016. H. W. James