Ein Pyrometer, das auch ein berührungsloses oder ferngesteuertes Thermometer ist, kann mit nur einem Pixel als einfachste Wärmebildkamera betrachtet werden. Wie eine Wärmebildkamera sendet sie nichts aus (wenn sie ein primitives Laservisier hat, nichts mit dem Sensor zu tun hat, dient sie nur als Annehmlichkeit), empfängt sie jedoch langwellige Infrarotstrahlung von allen Körpern, die auf eine Temperatur über dem absoluten Nullpunkt erhitzt wurden ( und andere existieren nicht). Dies unterscheidet sich von langwelliger Infrarotstrahlung von kurzwelliger Strahlung, die in Optokopplern und Fernbedienungen verwendet wird, für deren Empfang auch einfachere Sensoren - Fotodioden - geeignet sind. Die beliebtesten und daher erschwinglichsten sind Pyrometer, die als Ersatz für medizinische Thermometer angeboten werden. Sie sind in vielen Apotheken im Handel erhältlich. Ein solches Gerät ist jedoch eine Sache für sich, von der es unmöglich ist, Daten zur weiteren Verarbeitung in ein externes Gerät zu ziehen.
Ganz anders - das MLX90614-Modul mit Schnittstelle I.2C. Sie können es anschließen Arduino, Raspberry Pi, jede andere Plattform, wenn Sie Software-Support bieten können. Es ist jedoch am bequemsten, es mit Arduino zu verbinden, da es für diese Plattform eine vorgefertigte Adafruit-Bibliothek gibt, die dieses Modul unterstützt.
Der MLX90614 ist ein Zwei-in-Eins-Gerät: Neben dem pyrometrischen Sensor enthält er auch einen Außentemperatursensor. Sie arbeiten unabhängig voneinander. Der Temperaturmessbereich mit einem pyrometrischen Sensor liegt zwischen -70 und +380 ° C und ein Lufttemperatursensor zwischen -40 und +125 ° C.
Der Autor von Instructables unter dem Spitznamen Michal Choma schrieb eine einfache Skizze für Arduino, die zusammen mit den oben genannten die Bibliothek ermöglicht es Ihnen, den Sensor zu überprüfen. Skizzentext:
#include
#include
mlx = Adafruit_MLX90614 ();
void setup () {
Serial.begin (9600);
mlx.begin ();
}}
void loop () {
Serial.println ("Temperatur von MLX90614:");
Serial.print ("Ambient:");
Serial.print (mlx.readAmbientTempC ());
Serial.println ("° C");
Serial.print ("Kontaktlos:");
Serial.print (mlx.readObjectTempC ());
Serial.println ("° C");
Serial.println ();
Verzögerung (1000);
}} Der Stromversorgungsbus des Moduls (Plus- und Common Wire) wird vom Master parallel zu den entsprechenden Arduino-Bussen geschaltet. Der Sensor kann mit einer Spannung von 3,3 oder 5 V betrieben werden. SDA-Leitung (Daten) von Bus I.2C-Master wird an Pin A4 Arduino angeschlossen, Leitung SCL (Taktimpulse) - an Pin A5. Im Diagramm sieht es so aus:
Und im wirklichen Leben - so:
Im obigen Pyrometer aus der Apotheke befindet sich eine spezielle Optik, die langwellige Infrarotstrahlen durchlässt. Sie können sich auf Objekte konzentrieren, die sich weit vom Gerät entfernt befinden.Es ist nicht hier, daher müssen Sie den Sensor in einem Abstand von ca. 10 mm zum Motiv bringen.
Der Assistent testet die Verknüpfung von Schaltung, Bibliothek und Skizze, indem er den Terminalemulator ausführt und mit dem Gerät / dev / ttyUSB2 verbindet (dieses Gerät kann je nach Betriebssystem und Einstellungen einen anderen Namen haben). Unter der Kontrolle der Skizze liest der Arduino Daten aus dem Modul, konvertiert sie in eine Textansicht und zeigt sie im Port an:
Zuerst tat der Meister nichts und dann brachte er Eis zum Sensor. Seine Temperatur wurde sofort vom pyrometrischen Sensor des Moduls gemessen, aber der darin enthaltene Umgebungstemperatursensor hatte keine Zeit zum Abkühlen. Natürlich ist es besser, den Sensor vor diesem Experiment zur Seite zu richten und das Eis zur Seite zu bringen.
Nachdem Sie das Modul getestet und sichergestellt haben, dass es funktioniert, können Sie über seine praktische Anwendung nachdenken. Es ist einfach nicht interessant, die Temperatur eines menschlichen Körpers, eines Lötkolbens oder des gleichen Eises aus der Ferne zu messen - ein Pyrometer aus einer Apotheke reicht dafür aus. Es ist notwendig, genau die Fähigkeit des Sensors zu nutzen, Daten zur weiteren Verarbeitung an externe Geräte zu übertragen. Sie können beispielsweise einen Roboter vor zu kalten oder umgekehrt zu heißen Objekten „fürchten“ und sich von ihnen entfernen. Andere Temperatursensoren außer pyrometrischen sind aufgrund der Trägheit dafür nicht geeignet. Oder versuchen Sie, eine Berührungstaste zu entwerfen, die nur auf die Berührung eines Fingers reagiert, jedoch nicht auf andere Objekte, einschließlich leitender. Ein solches Modul zur Überwachung der Temperatur rotierender Objekte ist jedoch besonders gut, während der Sensor selbst stationär bleibt. Stellen Sie sich einen Bohrer vor, der automatisch stoppt, wenn der Bohrer überhitzt und nicht „brennt“. Ja, dafür kann noch viel mehr erfunden werden, für das andere Temperatursensoren nicht geeignet sind, wenn Sie Ihre Fantasie belasten.