Une sonde de température électronique Simple, peu coûteux, numérique
H. William James, août 2015
Abstrait Clignotant LED contiennent une petite puce qui les amènent à clignoter en permanence et s’éteint quand une tension est appliquée. Cette étude montre que le taux de clignotement est dépendant de la température si la tension appliquée aux bornes la LED reste constante. Ainsi, le témoin clignotant peut être utilisé pour mesurer la température et offre une sortie numérique.
Introduction
Lumière ciblée Diodes (LED) viennent dans beaucoup de formes et émettent une variété de couleurs. Un autre type de LED est la LED clignotante ou clignotante. Ce sont des LEDs avec un minuscule multivibrateur puce intégrée à l’intérieur qui causent la LED clignote lorsqu’il est connecté à une source d’alimentation. Clignotant LED peut être acheté pour moins d’un dollar chacune et viennent dans une variété de couleurs.
Le nombre de clignotements de la LED à la minute ou le taux de clignotement de la LED n’est pas constant. Il peut varier en fonction des changements significatifs dans la tension appliquée (tension inférieure = plus rapide flash taux et vice versa). Cependant, des études réalisées par l’auteur, à partir de 2010, a constaté que la fréquence de flash par minute varie linéairement et avec précision avec le changement de température. Quand la température baisse (hausse) le taux de clignotement de la LED augmente (diminue). Clignotement LED rouge le plus rapide, tandis que ceux jaune clignote plus lent et vert ceux encore plus lent sur une plage de temps donnée.
En utilisant une LED clignotante pour mesurer la température
Pour mesurer la température avec précision avec un témoin clignotant, une source de tension constante est nécessaire. Un 2 sur alimentation 6V cc provenant d’une source de prise de courant murale AC peuvent fournir tension stable à travers un témoin clignotant placé en série avec une résistance de 10 à 30 ohms. Si une batterie est utilisée, la tension peut être stabilisée en utilisant une puce de régulateur de tension sur la batterie.
Que la LED clignote la chute de tension à travers elle varie. Pour enregistrer le taux de clignotement de la LED, il peut être intégré dans un circuit qui compte et même affiche et transmet le nombre de clignotements (et la température) qui s’est produite sur une période de temps comme une minute. Dans cette étude, un témoin clignotant a été incorporé dans un circuit audio-oscillateur simple. Que la LED clignote sur et en dehors, l’oscillateur émet des « bips » sonores d’un haut-parleur. L’application ou l’App, « LiveBPM », qui affiche la battements par minute d’une chanson, reprend ces bips et comtes et les affiche en battements par minute (BPM). Voir la Figure 1. Un étalonnage graphique ou tableau montrant bip fréquence versus température permet la température à partir de l’écran.
Taux de clignotement de LED vs changement de température
La figure 2 montre une parcelle du taux de clignotement par changement de température pour deux LEDs Clignotants jaunes. La LED a été comparée à un thermomètre digital électronique précis placé à proximité. Remarque sur la figure que l’étalonnage est linéaire d’au moins + 16 à -20 C à proximité. Dans cette gamme, le taux de variation de température est de 0,95 C/clignotement d’une LED jaune.
La figure 3 montre le taux de clignotement / minute pour un jaune clignotant LED de +35.2 à - 18,5 C. Une meilleure courbe logarithmique ajustée a été ajoutée (ligne fine). Le taux global du changement est sur 1C/blink.
Les voyants ont été testés pour le mois et l’étalonnage reste stable. À l’aide de LiveBPM, on peut détecter des changements de température près de 0,1 v. L’exactitude de la LED clignotante est autour de +/-0,5 C d’au moins + 35 à-20 ° c. Le temps de réponse de la température du capteur n’est pas lent. Après l’enlèvement d’un congélateur où il était plus froid que -15C, le capteur remonté à +17C en juste quelques minutes. Rasage loin du cache en plastique permet d’accélérer le temps de réponse. Des essais supplémentaires les LED à une vaste gamme de température seront fait et posté sur ce site Web.
Quelles sont les causes du taux de clignotement LED changer avec la température n’est pas clair. Changements de température affectent la performance des diodes, des résistances et des condensateurs. Ces composants sont à l’intérieur de la puce LED et IC. Une autre possibilité est que les LED sont physiquement changer (par exemple, l’expansion et la contraction) avec la température change et cela modifie le circuit IC, provoquant un changement dans les taux de clignotement.
Conclusions
Le témoin clignotant permet de mesurer facilement la température. La réponse de la température dans la présente étude montre qu’il est généralement linéaire au moins + 16 -20 c. D’autres tests se fera sur une large plage de température et les résultats affichés sur ce site Web. Le capteur LED clignotant permet des conceptions de circuits électroniques de plus simple, plus peu coûteux de mesurer et d’afficher la température.
Chiffres
Figure 1 ci-dessus . Affichage LiveBPM App de « battements par minute ». Toutefois, ici c’est l’affichage des changements de température sur une période de 30 minutes d’une LED rouge clignotante, insérée dans un circuit oscillateur audio. Le taux de variation d’une LED rouge est de 0,84 C/blink
Figure 2 ci-dessus : Terrain d’étalonnage de température pour deux LEDs clignotant jaune. L’axe des abscisses sont la température (Celsius) et l’axe des ordonnées sont le taux de clignotement de la LED pendant 1 minute. Logiciel LiveBPM a été utilisé pour déterminer le taux de clignotement de la LED.
Figure 3 ci-dessus : Courbe de calibration pour un jaune clignotant LED. L’axe des abscisses sont les clignotements par minute et l’axe des ordonnées sont la température (C) et chaque point de données montre la température mesurée. Mince ligne noire est une courbe logarithmique fit mieux.
Références :
Light Emitting Diode : https://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diod...
Effet de la température sur les diodes :
https://en.wikipedia.org/wiki/diode#Temperature_measurements
LiveBPM : https://itunes.apple.com/us/app/livebpm-beat-dete...
Copyright 2016 : H.W.James
