Как сделать электронный термометр своими руками?

Инфракрасный термометр своими руками на MLX90614

Для изготовления нашего бесконтактного термометра будем использовать датчик-пирометр MLX90614 — это инфракрасный датчик, позволяющий определять температуру бесконтактным методом.

Такой датчик позволяет практически моментально считывать температуру тела, измеряя инфракрасное излучение объекта. Сейчас познакомимся с ним поближе и разберем работу в Bascom-AVR.

Для начала разберемся с тем, какие модификации датчика существуют.

Во-первых, они различаются по напряжению питания, бывают 3-х и 5-и вольтовые версии.

Во-вторых, различаются количеством сенсоров внутри датчика: бывают с одним сенсором и двумя:

Также есть версия датчика, в которой два сенсора, но показания с них суммируются и усредняются. Именно такой датчик и попал ко мне.

В-третьих, различие в угле обзора. Бывают, как на картинке выше, с открытым окном, у которых угол обзора стремится к 180°. А есть версии с уменьшенным до 35°, 10° и 5° углом. Я приобрел датчик с углом обзора 10°, но как оказалось ничего хитрого там нет, просто на корпус датчика запрессована черная трубка, обрезающая часть обзора. Поэтому можно брать открытые датчики, они дешевле, и уже самим приклеить трубочку. Но интересней было бы добавить пару линз, только найти такие, чтобы пропускали инфракрасное излучение наверно будет не просто.

Все датчики подключаются по стандартному интерфейсу I2C. Распиновка со стороны ножек.

На шине I2C датчик имеет настраиваемый адрес, по умолчанию отзывается на &hB4 (&b10110100) Для считывания температуры измеряемого объекта нужно обратится по адресу &h07 (&b00000111) для первого сенсора, и &h08 (&b00001000) для второго (если датчик имеет два отдельных сенсора).

Для моего варианта, в котором два сенсора объединены, показания считываются только с первого сенсора. Также датчик может измерить собственную температуру, ее значение хранится по адресу &h06 (&b00000110)

Данные в датчике хранятся в сыром виде и занимают два байта, поэтому для перевода их в градусы Цельсия необходимо преобразование: поделить значение на 50 и затем вычесть из результата 273,15. Еще нужно учитывать одну особенность — датчик сперва отправляет младший байт, а затем старший. Поэтому полученные данные перед преобразованием приходится «переворачивать».

Выше схема на микроконтроллере ATmega8, показания будут выводиться на жк дисплей. Датчик у меня приехал в пятивольтовой версии, поэтому никаких преобразователей между ним и схемой не нужно. Только подтяжка резисторами к плюсу согласно стандарту протокола I2C

Программа в Bascom-AVR:

$regfile = «m8def.dat»
$crystal = 8000000

'конфигурация дисплея
Config Lcd = 16 * 2
Config Lcdpin=Pin, Rs=Portb.5, E=Portb.4, Db4=Portb.3, Db5=Portb.2, Db6=Portb.1, Db7=Portb.0

'подключение датчика
Config Scl = Portc.0
Config Sda = Portc.1

I2cinit

Dim Value As Byte                           'принимаемый байт
Dim Temp As Single                          'температура
Dim Tempword As Word                        'вспомогательная переменная
Dim Irtemp As String * 8                    'температура объекта
Dim Senstemp As String * 8                  'температура датчика
Dim Cmd As Byte                             'команды для датчика

Cls
Cursor Off

Do

 Cmd = &B00000111                           'адрес чтения температуры объекта
 Gosub Read_mlx                             'опрашиваем датчик
 Irtemp = Fusing(temp , «##.##»)

 Cmd = &B00000110                           'адрес чтения температуры датчика
 Gosub Read_mlx                             'опрашиваем датчик
 Senstemp = Fusing(temp , «##.##»)

 Cls
 Locate 1 , 1
 Lcd «To » ; Irtemp ; «°C»                  'выводим температуру объекта
 Lowerline
 Lcd «Ts » ; Senstemp ; «°C»                'выводим температуру датчика

 Waitms 500

Loop

'подпрограмма опроса датчика
Read_mlx:

 I2cstart
 I2cwbyte &B10110100                     &nbsnbsp;  'отправляем адрес датчика
 I2cwbyte Cmd                               'отправляем команду с адресом

 I2cstart
 I2cwbyte &B10110101                        'отправляем адрес датчика с битом чтения
 I2crbyte Value , Ack                       'принимаем первый байт
 Tempword = Value
 Shift Tempword , Left , 8

 I2crbyte Value , Ack                       'принимаем второй байт
 Tempword = Tempword Or Value               'складываем два байта

 I2cstop                                    'окончание опроса датчика

 Rotate Tempword , Left , 8                 'меняем местами два байта в переменной

 Temp = Tempword * 0.02                     'преобразование данных в температуру по Цельсию
 Temp = Temp — 273.15

Return

Программа выводит на дисплей две температуры. В верхней строке температуру измеряемого объекта, в нижней — температуру самого датчика.

Температура горячего чайника

Чайник только вскипел, но температура пластикового корпуса выше 80 не поднималась.

Температура в морозилке

А вот интересная картинка из даташита, показывающая погрешность датчика в зависимости от внешних факторов.
To — измеряемая температура объекта, Ts — температура окружающей среды

В ходе тестирования заметил одну особенность, для более точного измерения температуры, датчик нужно подносить как можно ближе, чтобы объект перекрывал весь угол обзора датчика. В общем датчик интересный и мне понравился.

Скачать документацию, исходник и прошивку (1,2Mb).

Датчик недорого можно купить в Китае.

Источник:avrproject.ru

П О П У Л Я Р Н О Е:

• Схема простой пожарной сигнализации

Сегодня всё чаще стали устанавливать различные системы безопасности. Одна из них охранно-пожарная сигнализация. Благодаря ей можно вовремя выявить очаг возгорания.Противопожарное оборудование довольно дорогое удовольствие, поэтому мы сейчас рассмотрим простое решение этого вопроса.Подробнее…

• Простой FM-приемник своими руками

Простой FM-приемник на двух транзисторах и одной микросхеме

Что такое FM-приемник? Радиоприемник — это электронное устройство, которое принимает радиоволны и преобразует информацию, переносимую ими, в полезную для восприятия человеком. Приемник использует электронные фильтры, чтобы отделить нужный сигнал радиочастоты от всех других сигналов, улавливаемых антенной, электронный усилитель для увеличения мощности сигнала для дальнейшей обработки, и, наконец, восстанавливает нужной информации посредством демодуляции.Подробнее…

• ТОНАЛЬНЫЙ ДЕКОДЕР на LM567.

Микросхема LM567 (LM567СN, LM567СН) выпускается фирмой National Semiconductor. Микро­схема    представляет    собой селективную  схему с ФАПЧ, которую можно настроить на определенную     частоту     в пределах от 100 Гц до 500 кГц. При   поступлении   на   вход микросхемы сигнала частоты, на которую она настроена, на выходе   микросхемы   откры­вается   транзисторный   ключ (логический ноль, при наличии подтягивающего     на     плюс питания резистора). Тональный декодер    LM567    отличается высокой    селективностью    и четкой   реакцией   на   сигнал «своей» частоты. Подробнее…

Популярность: 1 002 просм.

Источник: http://www.MasterVintik.ru/infrakrasnyj-termometr-svoimi-rukami-na-mlx90614/

Цифровой термометр в машину | Каталог самоделок

Термометр для машины должен быть легок в изготовлении. У многих сейчас среди инструмента есть мультиметр, остается только приобрести интегральный датчик температуры. Кремниевый термоэлектрический элемент иформирователь сигнала в едином пластмассовом корпусе ТО-92, который внешне не отличишь от транзистора КТ-209.

С таким термоэлектрическим элементом очень просто собрать чувствительный и точный цифровой термометр, который может быть использован в домашней лаборатории или при ремонте автомобиля.

Есть два типа термоэлектрического датчика, который делает самоделку простой —LM34 и LM35. Первый откалиброван в Фаренгейтах, второй в градусах Цельсия, когда они в работе, то выдают 10 мВ на один градус своей шкалы. Так что, сделав замер напряжения в 1 мВ, можно узнать температуру с точностью до десятой доли градуса. А это прецизионная точность для данных о температуре в помещении или салоне автомобиля.

Интегральные полупроводниковые датчики могут замерять температуру в диапазонах:

• от 0 до +100°C — LM35DZ;
• от -40 до +110°C —LM35CZ;
• некоторые производители указывают в техническом описании от -40 до +150°C — LM35B.

Для самодельного термометра понадобится:

1. Мультиметр. Цифровой мультиметр наиболее точный и удобный при замерах.
2. Один интегральный датчик LM34 в Фаренгейтах или LM35 в градусах Цельсия.
3. Один резистор 180 кОм. Такой элемент с цветовой маркировкой имеет четыре полосы коричневого, серого, желтого, золотистого цветов.
4. 9-вольтовая батарейка Крона.
5. СоединительдлябатарейкиКрона.
6. Три длинных проводка.
7. Изоляционная лента, а лучше всеготермоусадочная трубка.
8. Два маломощных диода, КД509, КД512и т.п.

На схемах датчик температуры обозначается прямоугольником с указанием типа и цоколевкой выводов.

Назначение выводов у датчика никак не совпадает с транзисторами в таком же корпусе.

Термометр – пробник плюсовой температуры

В самом простом случае, для замеров только плюсовых температур, резистор и диоды не нужны.

Даже подключенный напрямую датчик потребляет от батарейки ток не больше 10 мкА, поэтому его можно оставить включенным надолго.

Для контроля температуры мультиметр переводится на измерение от 0 до 2000 мВ (0–2 В). Круглый переключатель в положении «2000 m».

Многофункциональный пробник минусовой температуры

Для измерения минусовой температуры от -40 до +150°C надобно купить правильный датчик — LM35CZ, LM35B.

Мультиметр ставиться на диапазон измерения 2000 мВ. Последнюю цифру, показывающую десятые доли градуса, можно отделить точкой, нарисованной черным маркером.

Для работы электронного термометра понадобится источник питания свыше 5 В, поскольку минимальное напряжение для датчика 4 В, а отрицательное смещение (запирание) каждого кремниевогодиода составляет 2 вольта.

Стабильный дистанционный термометр

Для сборки дистанционного термометра, припаиваем три длинных проводка (более 1.5 м будет достаточно) до датчика LM35. Используйте три разноцветных провода и запомните, к какому выводу датчика подключен каждый из них.

Намотайте немного изоляционной ленты на средний вывод, так чтобы другие два не могли коснуться до него. А затем полностью обмотайте изолентой места соединения проводков. Для лучшего результата засуньте замотанный датчик в кусочек термоусадочной трубки.

С длинными проводами можно будет измерять температуру в салоне и за бортом. Полтора метровые провода дадут возможность узнать температуру в автомобильном холодильнике или в подкапотном пространстве.

В приведенном примере белый провод используется для питания от батарейки, коричневый — общий «земля», синий — выход с датчика.

На фотографии можно увидеть герметичный температурный пробник, обернутый термоусадочной трубкой. Подключение «крокодильчиков» к резистору временное, для проверки её работоспособности.

Черный щуп от мультиметра подсоединяется к общему выводу «земле», красный щуп — к выходу датчика.

Многоканальный прибор

К мультиметру можно подключить несколько датчиков, только потребуется их включать по очереди.

По двум точкам переключаться можно перекидным тумблером.Для задействования большего количества датчиков потребуется многопозиционный галетный переключатель.

Миллиамперметр—показывающий прибор

Большую точность показаний с термоэлектрического датчика даст миллиамперметр. К тому же появится возможность удобной калибровки самодельного термометра.

Собранный прибор должен быть проверен на точность.

Поверка и калибровка в домашних условиях

Для поверки электрический датчик плотно приматывается изолентой к пробнику ртутного градусника, поверх для термоизоляции наматывается материя в несколько слоев. Для высокой точности лучше использовать лабораторный градусник с ценой деления 0.1 градус, диапазоном измерения от 0 до 50 °C.

Пока не выровняются температуры лабораторного градусника и пластмассового датчика, придется подождать полчаса, как известно, все температурные процессы инерционны.

При калибровке следует сравнять переменным резистором показания милливольтметра или миллиамперметра сданными на образцовом градуснике.

Только после поверки показаниям самодельного термометра, можно будет верить.

Виталий Петрович, Украина, Лисичанск.

Источник: https://volt-index.ru/podelki-dlya-avto/tsifrovoy-termometr-v-mashinu.html

Инструкция как сделать термометр своими руками — виды самодельных градусников и их недостатки

Термометр является необходимым средством, при помощи которого многие измеряют температуру воздуха в доме, воды, а также тела. В продаже имеются различные модели приборов, различающиеся по внешнему виду, способу измерения (ртутные, инфракрасные, электронные), а также по стоимости.

Но при желании можно изготовить термометр из подручных материалов своими руками. Процесс потребует терпения и выдержки, также понадобится смекалка.

Жидкостный термометр

Виды термометров, которые можно сделать своими руками

Прибор, сделанный своими руками, прослужит более длительный период.

Но прежде чем приступать к изготовлению, стоит рассмотреть разновидности термометров:

• жидкостные приборы, в них обычно находится жидкое вещество (спирт, ртуть);
• устройства, работающие на механическом принципе, в них установлены спирали или ленты из металлических сплавов;
• электронные термометры — реагируют на изменение температуры металла. При помощи данных приборов могут выполняться измерения в больших температурных диапазонах – от -200 до +850 градусов;
• инфракрасные и другие оптические устройства, которые позволяют проводить измерения температуры тела и других поверхностей. Измерение при помощи данных приборов обычно выполняется бесконтактным способом;
• манометры, пирометры, электротермические приборы.

Модель инфракрасного бесконтактного термометра

Изготовить самостоятельно можно различные виды термометров – жидкостные, с механическим принципом работы, имеющие металлические спирали или ленты, электронные или цифровые.

Самым простым вариантом будет изделие из картона, сделать его достаточно просто.

Электронные и цифровые устройства требуют опыта, знаний электроники. Для их изготовления могут применяться различные схемы, которые требуется правильно подсоединить. Такие устройства часто используются для морозильных камер.

Как сделать термометр

Прибор можно изготовить из подручных материалов, которые имеются дома.

Из пластиковой бутылки

Самодельный термометр из пластиковой бутылки делает просто, главное, подготовиться к процессу. Для начала необходимы материалы:

• пластиковая бутылка высотой 20-25 сантиметров;
• водопроводная вода;
• медицинский спирт;
• пищевой краситель;
• измерительная емкость;
• пипетка;
• тонкая трубочка из стекла или пластика;
• масло растительное;
• пластилин или формовочная глина;
• линейка;
• маркер с тонким стержнем;
• белая бумага с плотной структурой;
• скотч;
• холодная и горячая вода;
• обычный термометр, который потребуется для калибровки.

Самодельный термометр

Схема изготовления самодельного прибора выглядит так:

1. В емкость (пластиковую бутылку) следует налить воду и медицинский спирт в пропорциях 1:1.
2. Затем в раствор нужно добавить несколько капель пищевого красителя. Добавлять его следует при помощи пипетки.
3. Краситель требуется для легкого определения изменений температуры.
4. Важно, чтобы раствор заполнял бутылку до самых краев.
5. После этого в бутылку вставляется трубочка из пластика или стекла. Вставлять ее нужно осторожно, чтобы вода не выливалась.
6. Поднимите верхнюю часть трубочки над горлышком, чтобы она выступала примерно на 10 сантиметров, другой конец не должен доставать до дна бутылки.
7. Устанавливаем трубочку правильно и фиксируем при помощи формовочной глины или пластилина.
8. Закупорка должна быть плотной, чтобы из емкости не могла вытечь жидкость.
9. С боковой стороны к трубочке следует прикрепить полоску из белой плотной бумаги. Ее нужно разместить с тыльной стороны трубочки и прикрепить при помощи скотча.
10. Бумага требуется для облегчения контроля уровня жидкости в трубочке. Также в дальнейшем на нее можно будет нанести метки.
11. Измерительный раствор также нужно долить в трубочку, доливать его следует при помощи пипетки.
12. Важно добиться того, чтобы жидкость в трубке поднималась на высоту пяти сантиметров над горлышком бутылки.
13. Далее нужно в трубку добавить каплю растительного масла. Выполнять это нужно осторожно, лучше использовать пипетку.
14. Растительное масло предотвратит испарение измерительной жидкости и повысит срок службы самодельного термометра.

Испытание

После полной сборки термометра, его необходимо проверить. Для этого его поочередно нужно опустить в миски с холодной и горячей водой. При помещении в холодную воду уровень жидкости в трубке должен снизиться, в горячую – повыситься. Если так и происходит, это значит, что прибор собран правильно.

Откалибровать изделие можно при помощи обычного термометра. Для этого его следует поднести к бумаге, слегка прислонить и при помощи маркера нанести метки. Калибровка поможет использовать самодельное устройство для измерения температуры воздуха или жидкости.

Сложный вариант – электронный термометр

Схема устройства

Расшифровка показателей схемы

Если вы увлекаетесь техникой, то можно сделать электронный термометр. Но для него потребуется приобрести специальные детали. Для самостоятельного изготовления подойдет простой прибор, имеющий следующие показатели:

• диапазон температур от 0 до 99 градусов Цельсия;
• уровень входного питания 4,5-5В DC;
• показатель тока потребления — 20 мА.

Плата электронного термометра (схема подключения соединений).

Чтобы сделать электронный прибор для измерения температуры, потребуется приобрести специальную плату. Если вы хотите чтобы показания были четкими и их можно было увидеть издалека, то лучше используйте большие и яркие светодиодные индикаторы. Правильное подключение и подсоединение внешних элементов к плате изображено на рисунке.

Плата с внешними элементами

Если термометр будет использоваться для измерения температуры на улице, его нужно вмонтировать в специальную коробочку с сетевым адаптером внутри квартиры. Сам датчик температуры подключается при помощи гибкого шлейфа.

Плата с гибким шлейфом

Преимущества и недостатки

К преимуществам самостоятельно изготовленного прибора можно отнести:

• простое изготовление;
• можно выполнить из дешевых подручных материалов, что экономически выгодно;
• не требуется использовать агрессивные вещества. В качестве измерения может применять жидкость из воды и спирта;
• легкое применение;
• длительный срок службы.

Но есть несколько недостатков:

• электронные варианты имеют сложную схему изготовления;
• для изделий с электронным или цифровым устройством требуется приобретать специальные платы, схемы;
• иногда изделия могут показывать неточные измерения.

Самодельные термометры являются прекрасным способом для того, чтобы сэкономить деньги на покупке нового прибора. Прибор, выполненный своими руками, прослужит намного дольше дешевых измерительных устройств.

Источник: https://TechnoSova.ru/dlja-zdorovja/termometr/gradusnik-svoimi-rukami/

Тонкости установки термометра в перегонном кубе

Термометр в кубе должен давать максимально достоверную информацию для правильной оценки хода процесса перегонки. При этом главный вопрос, не куда ставить термометр, а зачем его ставить вообще? Что мы хотим увидеть или рассчитать по его показаниям? Если разобраться с этими вопросами, остальные моменты станут очевидными.

Итак, начнем с простых вопросов. Первый из них: какой крепости навалка в кубе? Чтобы ответить, достаточно знать температуру кипения навалки в текущий момент.

Обозначения:

• Т1 – температура кубовой навалки;
• Т2 – температура пара;
• Т3 – температура пара на входе в колонну.

Всех путает некорректный термин – «кубовая температура». Можно измерить непосредственно температуру Т1 в жидкостной зоне или температуру пара Т2. Вроде бы в обоих случаях это «кубовая температура», но это не так. Если мы измеряем температуру жидкости Т1, то и получаем именно её. А вот узнав температуру пара Т2, в дальнейшем можем только предположить, что она равна Т1.

В момент отрыва пара от кипящей поверхности, действительно, Т1 = Т2. Но с каждым мигом пар теряет температуру. На выходе из куба в колонну он намного холоднее, чем кипящая навалка.

Степень остывания спиртового пара зависит от теплопотерь через боковые стенки и крышку куба. Также немалую лепту вносит и льющаяся из колонны относительно холодная флегма. Насколько велика эта погрешность? Измеряемая температура пара может находиться в диапазоне от температуры парообразования до температуры конденсации.

Ширину этого коридора можно наглядно увидеть с помощью всем нам известной «рыбки».

Предположим, что в кубе кипит 25% раствор спирта. Поднимаясь по стрелочке 1 до пересечения с графиком температуры кипения жидкости (красная кривая), затем сворачиваем по стрелке 2 и определяем температуру кипения (парообразования) – 87 градусов. Пройдя по стрелочкам маршрутом 1-3-4-5, определим температуру конденсации образующегося при этом пара – 80,5 градусов. Это значит, что термощуп, торчащий где-то в паровой зоне, покажет температуру от 80,5 до 87 градусов.

Чем длиннее и ближе к кипящей поверхности будет щуп, тем с менее охлажденным паром он встретится, и тем ближе показания термометра будут к 87 градусам, и наоборот, чем короче и ближе к стекающей флегме, а также крышке куба будет щуп, тем ближе его показания приблизятся к 80,5 градусам. Если еще термометр вставлен в толстую гильзу, приваренную к крышке, то гильза как большой радиатор будет отводить тепло, а показания термометра станут еще более непредсказуемыми.

Погрешность измерений станет пренебрежимо малой, если кипятить в кубе жидкость близкую по своему составу к чистому спирту или воде. В этом случае разница между температурой конденсации и температурой парообразования будет стремиться к нулю вместе с возможной ошибкой измерений. Но вот незадача – этот диапазон винокурам не интересен.

Это коридор, в котором в зависимости от теплопотерь будет находиться температура пара, то есть максимальное значение погрешности. На самом деле, такого не бывает. Чем лучше утеплен куб и его крышка, тем меньше теплопотери, а значение Т2 ближе к Т1.

Но существует цена ошибки… Предположим, термометр в паровой зоне показал 98 градусов, мы остановили отбор, думая, что в кубе осталось всего лишь 2% спирта. На самом деле, температура навалки была 97 градусов и содержание спирта примерно на 1,3% больше. При кубовой навалке в 30 литров это 400 грамм потерянного 96% спирта или 2 бутылки водки. Преждевременный переход на «хвосты» списал к повторной ректификации еще примерно столько же.  Всё потому, что жало термометра не находилось в жидкостной зоне и при погрешности всего в 1 градус. Если куб плохо утеплен, жало находится далеко от поверхности навалки и погрешность намного больше?

Определение температуры навалки по температуре пара имеет погрешность неопределенной величины, максимальное значение погрешности неприемлемо, поскольку потери спирта будут очень большими.

Это очень важная и нужная температура, единственная из всех, абсолютную величину которой нужно определять с максимальной точностью.

Кубовая температура — это температура навалки (жидкости), мерять её нужно напрямую без посредничества пара, опустив термометр в жидкостную зону.

Да и правда, какую пользу можно ожидать от посредника, кроме испорченной информации?

Как выбрать термометр для перегонного куба

Любой термометр имеет класс точности. Это важный параметр, на которой нужно обращать внимание. Часто недобросовестные производители комплектуют продаваемые кубы биметаллическими термометрами с классом точности 2,5. Это значит, что при измерении температуры максимальная погрешность составит 2,5% от максимального значения на шкале термометра.

Если значение равно 120 градусам, то погрешность может быть до 3-х градусов. Например, если мы собираемся отсечь «хвосты» при температуре 94 градуса, и наконец-то увидели эту температуру на термометре, то на самом деле реальная температура может быть от 91 до 97 градусов. И это помимо влияния других факторов, рассмотренных выше.

При классе точности 1,5 – максимальная погрешность составила бы 1.8 градуса. При одном и том же классе точности термометр с меньшим максимальным значением измеряемой температуры будет точнее.

Как правило электронные термометры выдают более высокий класс точности. Даже бытовой кухонный термометр имеет точность плюс-минус 1 градус при цене деления 0,1 градуса, но не всё так просто. Точность измерения абсолютной температуры и разрешающая способность – разные вещи. Такие термометры оправдано применяются в колоннах, где важна не сама температура, а её изменение. Вот тут-то и играет роль 0,1 градуса. При измерении кубовой температуры он, безусловно, даст более точную температуру, чем биметаллический термометр, но чудес ожидать не стоит.

Для более точного измерения температуры кубовой навалки применяются электронные термометры типа Т-0,36-DS-A с выносным термодатчиком, у которых разрешающая способность и точность измерения равны 0,1 градуса. Правда, диапазон измерений более скромен: от -55 до 125 градусов, но для целей перегонки – в самый раз. Есть и недостаток – термодатчик DS18B20 требует гильзы для размещения в кубе.

Наиболее простой и доступный вариант размещения термодатчика – в гильзе ТЭН. При установке достаточно её отогнуть на пару сантиметров вбок и вверх от нагревательных элементов.

Если принято решение устанавливать гильзу, необходимо соблюсти простые требования: жало термодатчика должно быть на некотором удалении от ТЭН, дна и стенок кастрюли. Хотя бы пару сантиметров. Но и увлекаться не нужно, гильза не должна мешать установке дополнительного оборудования, например фальш-дна. Еще гильза не должна быть массивной, так как это не способствует точности измерений. Хорошо если внутренний диаметр гильзы приближается к диаметру термодатчика, применение термопасты – приветствуется.

Выводы

1. Термометр для измерения кубовой температуры следует располагать только в жидкостной зоне.
2. При выборе термометра нужно обращать внимание на класс точности, диапазон измерений и разрешающую способность.

Автор статьи ИгорьГор.

Источник: https://alcofan.com/termometr-dlya-kuba-samogonnogo-apparata.html

Бесконтактный термометр: как сделать инфракрасный градусник своими руками?

страница » Бесконтактный термометр: как сделать инфракрасный градусник своими руками?

Не только для медицинского измерения температуры, но также на практике отладки схем электроники, тестирования новых конструкций аппаратного обеспечения и т.п. может успешно применяться бесконтактный термометр. Сильно нагревающиеся электронные компоненты, в таком случае, проверяются без риска получения ожога. Аппарат такого типа, конечно же нужен каждому электронщику. И было бы правильным говорить, что настоящий электронщик всегда испытывает желание сделать электронику своими руками, в том числе технический градусник. Поэтому рассмотрим тему – как сделать бесконтактный термометр своими руками на основе инфракрасного сенсора.

Основа инфракрасного бесконтактного градусника

Своего рода «тепловую пушку» доступно построить своими руками на базе популярного набора «Arduino». Схема построения требует применения бесконтактного измерительного модуля температуры типа MLX90614. Благодаря этому устройству, прибор успешно подходит не только для измерения температуры компонентов электронных схем, но также для контроля температуры тела живых организмов.

MLX90614ESF

Один из вариантов исполнения измерительного и преобразующего модуля MLX90614, который необходим для изготовления своими руками электронного инфракрасного градусника

Кроме того, созданный своими руками бесконтактный термометр достаточно точно измеряет температуру:

• различных поверхностей,
• воздушных потоков вентиляции,
• режимов и деталей систем кондиционирования,
• частей автомобильных и других двигателей.

Собственно, бесконтактные термометры широким ассортиментом доступны на коммерческом рынке. Однако цена таких устройств, но главное – творческий интерес, заставляют любителя электронщика применить собственные руки для изготовления градусника.

Что нужно для создания бесконтактного термометра?

Рассмотрим в подробностях, какие электронные компоненты и прочие комплектующие потребуются для самостоятельного производства бесконтактного инфракрасного градусника. Список нужных составляющих следующий:

1. Набор конструктора электронщика «Arduino Pro».
2. Модуль измерительный инфракрасный MLX90614.
3. Контроллер SSD1306 информационного дисплея.
4. Лазерный диод.
5. Батарея питания (крона) на 9 вольт.
6. Кнопка без фиксации
7. Клемма контактор для кроны.
8. Соединительные проводники.

Модуль измерительный MLX90614 — продукт «Melexis Microelectronics», представляет композицию двух устройств. Одним устройством выступает инфракрасный термический сенсор, другим — устройство обработки сигналов DSP (вычислительный элемент).

Модуль измерительный бесконтактного термометра работает на принципах закона Стефана-Больцмана. Согласно этому закону, все объекты излучают инфракрасную энергию. Причём интенсивность энергии прямо пропорциональна температуре объекта.

Чувствительный элемент модуля измеряет количество ИК-энергии, излучаемой целевым объектом. В свою очередь, вычислительный модуль преобразует полученное значение 17-разрядным АЦП и выводит уже данные температуры через протокол связи I2C.

Модулем измеряется как температуру объекта, так и температура окружающей среды для калибровки бесконтактного термометра. Характеристики измерительного модуля типа MLX90614 приведены в техническом описании (datasheet MLX90614).

Эффективное расстояние между сенсором и объектом

Одной из важнейших технических характеристик бесконтактного термометра является оптимальная величина расстояния между датчиком и объектом, в границах которой получается точный результат измерений.

Значение этого расстояния, как правило, напрямую связано с техническим термином «Поле зрения» (FOV). Так вот для постройки бесконтактного термометра своими руками используется датчик, значение FOV которого около 80°.

STM8L152

Так называемое «поле зрения» инфракрасного сенсора, которым определяется степень чувствительности объекта с точки зрения точного определения температуры

Если применить графику, диапазон чувствительности устройства логично отобразить конической формой, конус которой расширяется по мере удаления от точки восприятия датчика. Соответственно, по мере удаления от измерительного объекта зона чувствительности прибора увеличивается вдвое.

Практика применения самодельного бесконтактного термометра показала оптимальное расстояние от объекта не более 2 см.

Принципиальная схема самодельного инфракрасного термометра

Электронная схема прибора относительно проста, не представляет особых сложностей для сборки своими руками.

ARDUINO UNO

Электронная схема включения набора Arduino как функционального элемента бесконтактного термометра: 1 – модуль Arduino Uno; 2 – измерительный модуль MLX90614

Фактически представленной схемой задействованы всего четыре функциональных линии, две из которых линии питания и другие две линии связи SDA и SQL. В составе схемы бесконтактного термометра под сборку своими руками используется минимум компонентов обвязки:

• два постоянных резистора номиналом 4,7 кОм,
• один постоянный конденсатор сглаживания номиналом 0,1 мкФ.
• два готовых электронных модуля.

Соответственно, к модулю Arduino Uno подключается информационный дисплей – модуль SSD1306 OLED или аналогичный. Схему подключения этого модуля легко отыскать среди публикаций, рассматривающих работу с Arduino.

Какой необходим корпус под градусник своими руками?

Здесь фантазии электронщиков-любителей ограничиваются только лишь существующими возможностями и расходной ценой. Как правило, корпус бесконтактного термометра выглядит удобным и практичным, если сделан в образе пистолета. Такую конструкцию комфортно удерживать в руках и направлять детектор на контрольный объект. Самодельный «пистолет» бесконтактного термометра допустимо изготовить из разных материалов. Удачно подходит:

• пластик,
• лёгкие металлы,
• даже картон может стать подходящим материалом.

Пример корпуса бесконтактного термометра, сделанного своими руками, показан на картинке ниже:

ДИСПЛЕЙ

Таким, примерно, достаточно эксклюзивным и оригинальным может выглядеть корпус самодельного бесконтактного термометра, внутри которого вмещаются все рабочие модули

Корпус прибора изготавливается не только с учётом размещения всех электронных модулей, но также с учётом размещения элемента питания, как правило, батареи типа «Крона».

Как запрограммировать Arduino на бесконтактный термометр?

Программирование модуля Arduino преследует цель получения значения температуры от измерительного модуля MLX90614 с последующим отображением на OLED-дисплее Arduino. Содержимое имеющегося программного кода упрощённое, благодаря разработанной библиотеке чтения данных MLX90614. Библиотека доступна для загрузки здесь.

Загруженная библиотека добавляется к Arduino IDE командой «Sketch -> Include Library -> Add .ZIP Library» с указанием месторасположения загруженного ZIP-файла. Также потребуется выполнить инструкции по взаимодействию OLED дисплея с модулем Arduino, установить необходимые библиотеки для модуля дисплея OLED.

Код бесконтактного термометра под Arduino загружается внешним программатором TTL или аналогичным. Затем останется подать питание, нажать кнопку активации бесконтактного термометра. Если всё сделано правильно, лазерный луч отобразится на контрольном объекте, а температура объекта отобразится на OLED-экране.

При помощи информации: TheoryCircuit

Источник: https://zetsila.ru/%D0%B1%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%82%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B9-%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80-%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%B4%D1%83%D1%81%D0%BD%D0%B8%D0%BA/