Brug af MLX90614 Pyrometrisk sensor med I2C-interface

Et pyrometer, der også er et ikke-kontakt- eller fjerntermometer, kan betragtes som den enkleste termiske billedmager med kun en pixel. Ligesom en termisk billeddannelse udstråler den ikke noget (hvis den har et primitivt laser “syn”, det har intet at gøre med sensoren, den tjener kun som en bekvemmelighed), men den modtager langbølget infrarød stråling, der kommer fra alle kroppe opvarmet til en temperatur over absolut nul ( og andre findes ikke). Denne langbølgede infrarøde stråling adskiller sig fra den kortbølgede stråling, der bruges i optokoblere, fjernbetjeninger, til hvilke modtagelse af mere enkle sensorer - fotodioder - også er egnede. De mest populære og derfor overkommelige er pyrometre, der tilbydes som erstatning for medicinske termometre. De er kommercielt tilgængelige på mange apoteker. Men en sådan enhed er en ting i sig selv, hvorfra det er umuligt at trække data ind i en ekstern enhed til videre behandling.

En helt anden ting - MLX90614-modulet med interface I²C. Du kan tilslutte den til Arduino, Raspberry Pi, enhver anden platform, hvis du kan yde softwaresupport. Men det er mest praktisk at forbinde det til Arduino, så til denne platform er der et færdigt Adafruit-bibliotek, der giver support til dette modul.

MLX90614 er en to-i-en enhed: ud over den pyrometriske sensor indeholder den også en udetemperaturføler. De arbejder uafhængigt af hinanden. Temperaturmåleområdet med en pyrometrisk sensor er fra -70 til +380 ° C, og en lufttemperaturføler er fra -40 til +125 ° C.

Forfatteren af ​​Instructables under kaldenavnet Michal Choma skrev en enkel skitse til Arduino, der sammen med ovenstående biblioteket giver dig mulighed for at kontrollere sensoren. Skitse tekst:

#include 
#include 
mlx = Adafruit_MLX90614 ();

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

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

Modulets strømforsyningsbusser (plus og fælles ledning) er forbundet af masteren parallelt med de tilsvarende Arduino-busser. Sensoren kan drives med spænding på 3,3 eller 5 V. SDA-linje (data) på bus I²C master forbindes til pin A4 Arduino, linje SCL (urimpulser) - til pin A5. I diagrammet ser det sådan ud:



Og i det virkelige liv - sådan:



Apotekspyrometeret nævnt ovenfor har speciel optik, der transmitterer lange bølger infrarøde stråler. Det giver dig mulighed for at fokusere på objekter, der er placeret ganske langt fra enheden.Det er ikke her, så du skal bringe sensoren til motivet i en afstand af ca. 10 mm.

Guiden tester forbindelsen fra kredsløbet, biblioteket og skitsen ved at køre terminalemulatoren og forbinde den til enheden / dev / ttyUSB2 (denne enhed kan have et andet navn afhængigt af operativsystemet og dens indstillinger). Under skitsens kontrol læser Arduino data fra modulet, konverterer det til en tekstvisning og viser dem i porten:



Først gjorde mesteren intet, og derefter bragte han is til sensoren. Dens temperatur blev straks målt af modulets pyrometriske sensor, men omgivelsestemperaturføleren i det havde ikke tid til at afkøle. Naturligvis er det bedre at rette sensoren mod siden inden dette eksperiment og bringe is til siden.

Når du har testet modulet og sørget for, at det fungerer, kan du tænke over dets praktiske anvendelse. Det er ikke interessant at måle temperaturen på en menneskelig krop, et loddejern eller den samme is eksternt - et pyrometer fra et apotek vil gøre for dette. Det er nødvendigt at bruge nøjagtigt sensorens evne til at overføre data til eksterne enheder til videre behandling. Du kan f.eks. Gøre en robot "bange" for for kolde eller omvendt for varme genstande og bevæge sig væk fra dem. Eventuelle andre temperatursensorer undtagen pyrometriske er ikke egnede til dette på grund af inerti. Eller prøv at designe en touch-knap, der kun reagerer på berøringen af ​​en finger, men ikke på noget andet objekt, inklusive ledende. Men et sådant modul til overvågning af temperaturen på roterende genstande er især godt, mens selve sensoren forbliver stationær. Forestil dig en bor, der automatisk stopper, når boret overophedes og ikke tillader det at "brænde". Ja, der er meget mere, der kan opfindes til dette, som andre temperatursensorer ikke er egnede til, hvis du anstrenger din fantasi.