на главную
Карта сайта
English version
Вы читаете:

Пирометр

Техника измерений
2 года назад

Пирометр своими руками схема


Пирометр – это бесконтактный измеритель температуры объектов. Принцип его работы основывается на том, что все тела при нагревании излучают волны в ИК и световом диапазоне, интенсивность этого излучения и регистрирует прибор соотнося с температурой, для которой свойственно это излучение.

Аналогично работают тепловизоры.

Выделяют оптические, радиационные и спектральные виды пирометров. Оптический способ подходит для тел, нагретых для очень высоких температур, тогда их цвет можно сравнить с эталонами. Аналогично работают спектральные (сравнивают полученный результат с эталонами в разных спектрах).

В бытовых пирометрах (в том числе и в медицинских ИК-термометрах) чаще всего используются радиационные датчики, измеряющие мощность излучения от тела в ИК-диапазоне.

 

В каких случаях будет полезен пирометр

Ввиду того, что измерение температуры с помощью пирометров происходит очень быстро и без контакта с объектом, то сфер применения таких приборов масса:

1.Промышленное производство, связанное с высокими температурами, где классические контактные датчики могут просто расплавиться или их применение не оправдано технически (сталелитейное производство, теплоэнергетика, железнодорожные работы и т.п.);

2.Системы пожаротушения и безопасности (в датчиках возгорания и др.);

3.Строительные технологии (например, измерение теплопотерь);

4.В быту (температура тела, пищи в процессе приготовления);

5.Исследовательские лаборатории и медицинские учреждения;

6.И т.д.

 

Устройство пирометра и типовые реализации

Сразу стоит обозначить, что, если вам нужен точный пирометр для узких задач, лучше купить готовую модель, подходящую для ваших целей и протестировать его в работе на эталонах.

Если задача "поиграться", то можно даже купить специальные модули для смартфонов (например, приставки Seek Thermal, подключаемые через USB-разъем), они сделают из вашего телефона настоящий тепловизор.

Но если вам нужно специфичное устройство, спроектированное с нуля и собранное своими руками, то этот материал для вас.

Производители радиодеталей предоставляют большое количество сенсоров, детектирующих уровень излучения в ИК-диапазоне. Это такие датчики температуры как:

1.PIR-D203S;

2.Ira-e710st1;

3.ФТ-3 (подойдет только для сильно разогретых объектов);

4.IRA-E500;

5.RE200B;

6.И другие.

Все они имеют определенные границы и точность измерения, требуют специальных условий включения в схему.

Основная проблема – правильная калибровка (соотнесение сигнала с датчика с уровнем реальной температуры тела) и отображение результата.

 

Пирометр своими руками

Наиболее точный и универсальный в плане применения способ – реализация пирометра на программируемых микроконтроллерах, таких как Arduino.

Ниже будет рассмотрен пример на датчике MLX90614 (диапазон измерения от -70 до +382 °C) и Arduino Nano.

Все что понадобится:

1.Arduino Nano;

2.MLX90614-BCI (приставка BCI означает исполнение с узконаправленным датчиком);

3.2 резистора по 4,7 кОм;

4.Дисплей Nokia 5110;

5.Аккумуляторы или батареи питания;

6.Кнопка или выключатель.

Сборка:

1.Прошивается микросхема

2.Датчик подключается к плате через 2 резистора (схема ниже);

3.Подключается дисплей;

4.Батарея.

Схема подключения датчика.

Схема подключения датчика

Рис. 1. Схема подключения датчика

Дисплей Nokia так:

  • 7 пин – SCLK;
  • 6 пин – DIN;
  • 5 пин - D/C;
  • 4 пин – CS;
  • 3 пин – RST.

В цепь питания включается выключатель.

Устройство в готовом собранном виде может выглядеть, например, так.

Устройство в готовом собранном вид

Рис. 2. Устройство в готовом собранном вид

 

Самый ответственный шаг – прошивка.

Все необходимые файлы (в том числе и драйвера для LCD дисплея от Нокии) можно скачать с открытого проекта на GitHub здесь - https://github.com/cxemnet/Arduino_IR_Temp

В листинге команд для Arduino примечания на английском и русском языках. При необходимости может быть изменена логика работы или используемые выводы платы.

Автор: RadioRadar

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Поля, обязательные для заполнения