Энгийн LED дижитал температур мэдрэгч: 3 алхам

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

Энгийн, хямд, дижитал электрон температур мэдрэгч

Х. Уильям Жеймс, 2015 оны 8 -р сар

Хийсвэр анивчдаг LED нь жижиг IC чип агуулдаг бөгөөд хүчдэлийг ашиглах үед тасралтгүй анивчдаг. Энэхүү судалгаа нь LED дээрх хүчдэл тогтмол хэвээр байвал анивчих хурд нь температураас хамаардаг болохыг харуулж байна. Тиймээс анивчдаг LED нь температурыг хэмжихэд хэрэглэгддэг бөгөөд дижитал гаралтыг өгдөг.

Танилцуулга

Гэрэл ялгаруулах диод (LED) нь олон хэлбэртэй бөгөөд олон төрлийн өнгө ялгаруулдаг. Өөр нэг төрлийн LED бол анивчдаг эсвэл анивчдаг LED юм. Эдгээр нь дижитал IC мультивибраторын жижиг чиптэй LED бөгөөд тэжээлийн эх үүсвэрт холбогдсон үед LED анивчдаг. Гялалзсан LED -ийг тус бүрийг нэг доллараас бага үнээр худалдаж авах боломжтой бөгөөд янз бүрийн өнгөтэй байж болно.

Нэг минутанд LED анивчих тоо эсвэл LED -ийн анивчих хурд тогтмол биш байна. Энэ нь хэрэглэсэн хүчдэлийн мэдэгдэхүйц өөрчлөлтөөс хамааран өөр өөр байх болно (бага хүчдэл = илүү хурдан асах хурд ба эсрэгээр). Гэсэн хэдий ч 2010 оноос эхлэн зохиогчийн хийсэн судалгаагаар температурын өөрчлөлтөөс шалтгаалан нэг минутын гэрэл асах хурд шугаман, нарийвчлалтай өөрчлөгдөж байгааг тогтоожээ. Температур буурах тусам LED -ийн анивчих хурд нэмэгдэх болно. Улаан LED нь хамгийн хурдан анивчдаг бол шар гэрэл нь удаан хугацаанд, ногоон гэрэл нь тодорхой хугацааны дотор удаан анивчдаг.

Температурыг хэмжихийн тулд анивчдаг LED ашиглах

LED -г анивчдаг температурыг зөв хэмжихийн тулд тогтмол хүчдэлийн эх үүсвэр шаардлагатай. Хувьсах гүйдлийн хананы залгуураас 2 -оос 6В хүртэл тогтмол гүйдлийн тэжээл нь 10-30 Ом эсэргүүцэлтэй цувралаар байрлуулсан анивчдаг LED дээр тогтвортой хүчдэл өгөх боломжтой. Хэрэв батерей ашигласан бол хүчдэлийг тогтворжуулж болно.

LED анивчдаг тул хүчдэлийн уналт өөр өөр байдаг. LED -ийн анивчих хурдыг бүртгэхийн тулд үүнийг нэг минут гэх мэт тодорхой хугацаанд тохиолдсон анивчсан тоо (мөн температур) -ийг тоолж, харуулдаг, дамжуулдаг хэлхээнд суулгаж болно. Энэхүү судалгаанд анивчдаг LED-ийг энгийн, аудио осциллятор хэлхээнд оруулсан болно. LED асаж, унтрах үед осциллятор нь чанга яригч руу "дуут дохио" гаргадаг. Дууны минут тутамд цохилтыг харуулдаг "LiveBPM" програм хангамж эсвэл Аппликешн нь эдгээр дуут дохиог хүлээн авч тоолж, минутанд цохилтын хэлбэрээр харуулдаг. Зураг 1 -ийг үзнэ үү. Температурын эсрэг дуут дохио, тохируулгын хүснэгт эсвэл хүснэгт нь температурыг дэлгэцээс тодорхойлох боломжийг олгодог.

LED анивчих хурд ба температурын өөрчлөлт

Зураг 2 -т хоёр шар өнгийн анивчдаг LED -ийн температурын өөрчлөлт тус бүрт анивчих түвшинг харуулав. LED-ийг ойролцоо байрлуулсан электрон дижитал термометртэй харьцуулсан болно. Калибровк нь хамгийн багадаа +16 -аас -20C хүртэл шугаман хэлбэртэй болохыг зураг дээр анхаарна уу. Энэ хүрээнд температурын өөрчлөлтийн хурд нь шар өнгийн LED хувьд ойролцоогоор 0.95C/анивчих болно.

Зураг 3 -т +35.2 -аас -18.5С хүртэл шар өнгийн анивчдаг LED нэг минутанд анивчих хэмжээг харуулав. Хамгийн сайн тохирох логарифмын муруйг нэмсэн (нимгэн шугам). Нийт өөрчлөлтийн хурд нь ойролцоогоор 1С/анивчдаг.

LED -ийг хэдэн сарын турш туршиж үзсэн бөгөөд шалгалт тохируулга тогтвортой хэвээр байна. LiveBPM -ийг ашигласнаар 0.1С орчим температурын өөрчлөлтийг илрүүлж болно. LED анивчих нарийвчлал нь +35- -20С -аас багагүй +/- 0.5С орчим байдаг. Мэдрэгчийн температурт хариу өгөх хугацаа удаан биш байна. -15 хэмээс доош хүйтэнд байгаа хөлдөөгчөөс салгасны дараа мэдрэгч хэдхэн минутын дотор +17 хэм хүртэл сэргэв. LED хуванцар тагийг хусах нь хариу өгөх хугацааг хурдасгадаг. Цаашид LED -ийг илүү өргөн температурын туршилтыг хийж, энэ вэбсайт дээр байрлуулах болно.

LED анивчих хурд нь температурын өөрчлөлтөд юу нөлөөлдөг нь тодорхойгүй байна. Температурын өөрчлөлт нь диод, резистор, конденсаторын гүйцэтгэлд нөлөөлдөг. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь LED болон IC чип дотор байдаг. Өөр нэг боломж бол LED бүрэлдэхүүн хэсгүүд температурын өөрчлөлтөөр бие махбодийн хувьд өөрчлөгддөг (жишээлбэл, өргөжиж, багасдаг) бөгөөд энэ нь IC хэлхээг өөрчилдөг бөгөөд ингэснээр анивчих хурд өөрчлөгддөг.

Дүгнэлт

LED гэрэл ашиглан температурыг хэмжих боломжтой. Энэхүү судалгааны температурын хариу урвал нь ойролцоогоор +35 -аас -20С хүртэл шугаман болохыг харуулж байна. Цаашдын туршилтыг илүү өргөн температурын хүрээнд хийх бөгөөд үр дүнг энэ вэбсайт дээр байрлуулна. LED гэрэл мэдрэгч нь температурыг хэмжих, харуулах электрон хэлхээний загварыг илүү энгийн, хямд үнээр гаргах боломжийг олгодог.

Зураг

Зураг 1. LiveBPM програмын "минутанд цохилт" гэсэн дэлгэц. Гэсэн хэдий ч энд аудио осцилляторын хэлхээнд оруулсан анивчсан улаан LED -ээс 30 минутын хугацаанд температурын өөрчлөлтийг харуулдаг. Улаан LED -ийн өөрчлөлтийн хурд ойролцоогоор 0.84C/анивчдаг

Зураг 2. Хоёр анивчсан шар өнгийн LED -ийн температурын шалгалт тохируулгын график. X тэнхлэг нь температур (C градус), Y тэнхлэг нь 1 минутын хугацаанд LED анивчих хурд юм. LED -ийн анивчих түвшинг тодорхойлохын тулд LiveBPM програмыг ашигласан.

Зураг 3. Нэг шар анивчдаг LED -ийн тохируулгын график. X тэнхлэг нь минутанд анивчих, y тэнхлэг нь температур (C) бөгөөд өгөгдлийн цэг бүр хэмжсэн температурыг харуулдаг. Нимгэн хар шугам нь логарифмын хамгийн сайн тохирсон муруй юм.

Ашигласан материал:

Гэрэл ялгаруулдаг диод:

Диод дахь температурын нөлөө:

en.wikipedia.org/wiki/Diode#Temperature_measurements

LiveBPM:

Миний бусад вэб хуудас,

Гэрийн цаг агаарын хэрэгсэл

Гар хийцийн том дуран

Гэрийн халуун чинжүүтэй соус

Зохиогчийн эрх 2016: H. W. Жеймс