Bruke MLX90614 Pyrometrisk sensor med I2C-grensesnitt

Et pyrometer, som også er et ikke-kontakt- eller fjerntermometer, kan betraktes som den enkleste termiske avbildningen med bare en piksel. Som en termisk avbildning stråler den ikke noe (hvis den har et primitivt lasersyn ", har det ingenting med sensoren å gjøre, den fungerer bare som en bekvemmelighet), men den mottar langbølget infrarød stråling som kommer fra alle kropper som er oppvarmet til en temperatur over absolutt null ( og andre finnes ikke). Denne langbølgede infrarøde strålingen skiller seg fra kortbølgesstrålingen som brukes i optokoblere, fjernkontroller, for mottakelse av hvilke mer enkle sensorer - fotodioder - også er egnet. De mest populære, og derfor rimelige, er pyrometre, som tilbys som erstatning for medisinske termometre. De er kommersielt tilgjengelige på mange apotek. Men en slik enhet er en ting i seg selv der det er umulig å trekke data inn i en ekstern enhet for videre behandling.

En helt annen ting - MLX90614-modulen med grensesnitt I²C. Du kan koble den til Arduino, Raspberry Pi, hvilken som helst annen plattform hvis du kan tilby programvaresupport. Men det er mest praktisk å koble den til Arduino, for for denne plattformen er det et ferdig Adafruit-bibliotek som gir støtte for denne modulen.

MLX90614 er en to-i-en enhet: i tillegg til den pyrometriske sensoren, inneholder den også en utetemperaturføler. De jobber uavhengig av hverandre. Temperaturmåleområdet med en pyrometrisk sensor er fra -70 til +380 ° C, og en lufttemperaturføler er fra -40 til +125 ° C.

Forfatteren av Instructables under kallenavnet Michal Choma skrev en enkel skisse for Arduino, som sammen med ovenstående biblioteket lar deg sjekke sensoren. Skissetekst:

#include 
#include 
mlx = Adafruit_MLX90614 ();

ugyldig oppsett () {
  Serial.begin (9600);
  mlx.begin ();
}

void loop () {
  Serial.println ("Temperatur fra MLX90614:");
  Serial.print ("Ambient:");
  Serial.print (mlx.readAmbientTempC ());
  Serial.println ("° C");
  Serial.print ("Kontaktløs:");
  Serial.print (mlx.readObjectTempC ());
  Serial.println ("° C");
  Serial.println ();
  forsinkelse (1000);
}

Strømforsyningsbussen til modulen (pluss og felles ledning) er koblet av masteren parallelt med de tilsvarende Arduino-bussene. Sensoren kan drives med spenning på 3,3 eller 5 V. SDA-linje (data) på buss I²C master kobles til pinne A4 Arduino, linje SCL (klokkepulser) - til pinne A5. I diagrammet ser det slik ut:



Og i det virkelige liv - som dette:



I ovenstående pyrometer fra apoteket er det en spesiell optikk som overfører langbølget infrarøde stråler. Den lar deg fokusere på objekter som ligger ganske langt fra enheten.Det er ikke her, så du må ta med sensoren til motivet i en avstand på omtrent 10 mm.

Veiviseren tester koblingen fra kretsen, biblioteket og skissen ved å kjøre terminalemulatoren og koble den til enheten / dev / ttyUSB2 (denne enheten kan ha et annet navn, avhengig av operativsystemet og dens innstillinger). Under kontroll av skissen leser Arduino data fra modulen, konverterer dem til en tekstvisning og viser dem i porten:



Først gjorde mesteren ingenting, og så brakte han is til sensoren. Temperaturen ble umiddelbart målt av den pyrometriske sensoren til modulen, men omgivelsestemperaturføleren i den hadde ikke tid til å avkjøles. Selvfølgelig er det bedre å rette sensoren til siden før dette eksperimentet og ta iskremen til siden.

Etter å ha testet modulen og sørget for at den fungerer, kan du tenke på dens praktiske anvendelse. Det er ikke interessant å måle temperaturen på en menneskekropp, et loddejern eller den samme iskremen eksternt - et pyrometer fra et apotek vil gjøre for dette. Det er nødvendig å bruke nøyaktig sensorens evne til å overføre data til eksterne enheter for videre behandling. Du kan for eksempel gjøre en robot “redd” for for kalde eller omvendt for varme gjenstander og bevege seg bort fra dem. Eventuelle andre temperatursensorer, unntatt pyrometriske, er ikke egnet for dette på grunn av treghet. Eller prøv å designe en berøringsknapp som bare svarer på berøringen av en finger, men ikke på noe annet objekt, inkludert ledende. Men en slik modul for å overvåke temperaturen på roterende gjenstander er spesielt god, mens sensoren selv forblir stasjonær. Se for deg en drill som automatisk stopper når boret overopphetes og ikke lar den "brenne". Ja, det er mye mer som kan bli oppfunnet for dette, som andre temperatursensorer ikke er egnet for, hvis du anstrenger deg.