Arduino ашиглан спектрометр: 4 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Бидний ажиглаж буй гэрэл, жишээлбэл, нарны гэрэл нь янз бүрийн долгионы урттай гэрлээс бүрдэнэ. Түүнчлэн бодисууд нь тодорхой долгионы урттай гэрэл шингээх шинж чанартай байдаг. Тиймээс, хэрэв та дэлхий дээрх алс холын одны гэрлийн спектрийг ажиглавал ямар долгионы уртыг шингээж байгааг харах боломжтой бөгөөд ингэснээр од ба дэлхийн хоорондох од хоорондын хийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг харж болно.

Энэ удаа би нарны оронд мини гэрлийн чийдэн, од хоорондын хийний оронд химийн шингэн, дэлхий ажиглагчийн оронд фотодиод ашигласан.

Энэ бол миний анхны Arduino төсөл юм.

Алхам 1: Тойм ба материал

Гэрлийн эх үүсвэрээс ялгарч буй гэрэл эхлээд ангархайгаар дамжин өнгөрч, дараа нь сараалжтай элементээр спектрийн дагуу тусгаарлагдаж, дараа нь химийн шингэнээр дамжин фотодетекторт ордог. Тор нь servo мотороор бага багаар эргэлддэг. Бид сараалжны эргэлтийн өнцөг ба фотодиодын гаралтыг тэмдэглэж, цаг бүрийг хэмнэх болно. Arduino нь servo моторыг хянаж, өгөгдлийг хадгалах болно.

Зэрэгцээ гэрэл үүсгэхэд шаардлагатай collimating линзийг Junk -ийн DVD тоглуулагчаас гаргаж авдаг. Би сахлын хутганы ирийг, сараалжлах зориулалттай DVD ашиглаж байсан. Зэрэгцээ ховилууд нь хамгийн тохиромжтой тул тойрог хэсгүүдийг аль болох ойртуулж, арааны харьцааг багасгахын тулд TAMIYA дамрын хэсгийг servo мотор ба сараалжны хооронд оруулна. Химийн уусмалыг нүдэнд харагдах гэрлийн шинжилгээнд оруулах зорилгоор тарьдаг. Спектрометрийг хуванцар саванд хийж, бүх оптик системийг хөнгөн цагаан хавтан дээр байрлуулна.

Алхам 2: Фотодетекторын хэлхээ

Фотодиодыг нэгтгэх хэлхээнд холбож, гаралтыг Arduino ашиглан дундажлана. Интеграцийн хугацаа нь гэрлийн эх үүсвэрийн гэрлийн эрч хүчээс хамаарна. Энэ удаад 20 сек гэж тохируулсан. Ашигласан хэсгүүдийг дараахь байдлаар ашиглана.

• NJL7502L (фотодиод)
• 74HC4066N (Аналог шилжүүлэгч)
• TLC272AIP (OP өсгөгч)
• 10км*3
• 100 ом*1
• 0.01uF хальс конденсатор
• 0.1uF кино конденсатор

Алхам 3: угсрах

Хэсэг бүрийг угсарч, оптик системийг хөнгөн цагаан хавтан дээр байрлуулна. Ашиглах бүх эд ангиудыг царцсан хараар будсан болно. Оптик тэнхлэгийг болгоомжтой тохируулаарай, ингэснээр гэрлийн эх үүсвэрээс гэрэл гэрэл мэдрэгч дээр хүчтэй тусна.

Алхам 4: Тохируулга ба хэмжилт

Эхлээд бид усны мэдээллийг авах болно. Химийн шингэний өгөгдлийг усны бат бэхтэй харьцуулсан харьцаагаар шинжлэх. Долгионы уртыг тохируулах ажлыг гурван өөр долгионы урттай LED ашиглан хийсэн. Химийн шингэнийг Ph индикатороор будна. Би HCl, C6H4 (COOK) (COOH), H3PO4, угаалгын нунтаг хэрэглэдэг байсан.

Тоног төхөөрөмжийн онцлог шингээлтийн шугамыг ажигласан тул түүнийг авсны дараа тэгшлэв. Спектроскопийн зарчмыг ойлгож, тоног төхөөрөмжийг угсрах нь маш их туршлага болсон. Үүнийг бүтэн өнгийн LED долгионы уртын спектрийг хэмжихэд ашиглаж болно.

Баярлалаа.