Använda MLX90614 Pyrometrisk sensor med I2C-gränssnitt

En pyrometer, som också är en icke-kontakt eller fjärrtermometer, kan betraktas som den enklaste termiska avbildaren med bara en pixel. Liksom en termisk avbildning strålar den inte ut något (om den har en primitiv laser "syn", det har inget med sensorn att göra, den fungerar bara som en bekvämlighet), men den tar emot långvågig infraröd strålning som kommer från alla kroppar uppvärmda till en temperatur över absolut noll ( och andra finns inte). Denna långvågiga infraröda strålning skiljer sig från den korta vågstrålningen som används i optokopplare, fjärrkontroller, för mottagning av vilka mer enkla sensorer - fotodioder - också är lämpliga. De mest populära, och därför prisvärda, är pyrometrar, som erbjuds som en ersättning för medicinska termometrar. De finns kommersiellt tillgängliga på många apotek. Men en sådan enhet är en sak i sig själv från vilken det är omöjligt att dra data in i en extern enhet för vidare bearbetning.

En helt annan sak - modulen MLX90614 med gränssnitt I²C. Du kan ansluta den till Arduino, Raspberry Pi, någon annan plattform om du kan tillhandahålla mjukvarusupport. Men det är mest bekvämt att ansluta den till Arduino, för den här plattformen finns det ett färdigt Adafruit-bibliotek som ger stöd för den här modulen.

MLX90614 är en två-i-ett-enhet: utöver den pyrometriska sensorn innehåller den också en utomhus-temperatursensor. De arbetar oberoende av varandra. Temperaturmätningsområdet med en pyrometrisk sensor är från -70 till +380 ° C och en lufttemperaturgivare är från -40 till +125 ° C.

Författaren till Instructables under smeknamnet Michal Choma skrev en enkel skiss för Arduino, som tillsammans med ovanstående biblioteket låter dig kontrollera sensorn. Skisstext:

#include 
#include 
mlx = Adafruit_MLX90614 ();

ogiltig installation () {
  Serial.begin (9600);
  mlx.begin ();
}

void loop () {
  Serial.println ("Temperatur från MLX90614:");
  Serial.print ("Ambient:");
  Serial.print (mlx.readAmbientTempC ());
  Serial.println ("° C");
  Serial.print ("Kontaktlös:");
  Serial.print (mlx.readObjectTempC ());
  Serial.println ("° C");
  Serial.println ();
  fördröjning (1000);
}

Modulens strömförsörjningsbuss (plus och gemensam tråd) är ansluten av masteren parallellt med motsvarande Arduino-bussar. Sensorn kan drivas med en spänning på 3,3 eller 5 V. SDA-linje (data) för buss I²C master ansluter till stift A4 Arduino, linje SCL (klockpulser) - till stift A5. I diagrammet ser det ut så här:



Och i verkligheten - så här:



I ovanstående pyrometer från apoteket finns en specialoptik som överför långvågiga infraröda strålar. Det låter dig fokusera på objekt som ligger ganska långt från enheten.Det är inte här, så du måste ta med sensorn till motivet på ett avstånd av cirka 10 mm.

Guiden testar kopplingen från kretsen, biblioteket och skissen genom att köra terminalemulatorn och ansluta den till enheten / dev / ttyUSB2 (den här enheten kan ha ett annat namn beroende på operativsystemet och dess inställningar). Under skissens kontroll läser Arduino data från modulen, konverterar dem till en textvy och visar dem i porten:



Först gjorde mästaren ingenting, och sedan tog han glass till sensorn. Dess temperatur mättes omedelbart av modulens pyrometriska sensor, men omgivningstemperatursensorn i den hade inte tid att svalna. Naturligtvis är det bättre att rikta sensorn till sidan innan detta experiment och ta glassen åt sidan.

När du har testat modulen och ser till att den fungerar kan du tänka på den praktiska tillämpningen. Det är helt enkelt inte intressant att mäta temperaturen på en människokropp, ett lödkolv eller samma glass på distans - en pyrometer från ett apotek kommer att göra för detta. Det är nödvändigt att exakt använda sensorns förmåga att överföra data till externa enheter för vidare bearbetning. Du kan till exempel göra en robot "rädd" för för kallt eller omvänt för heta föremål och flytta bort från dem. Några andra temperatursensorer, utom pyrometriska, är inte lämpliga för detta på grund av tröghet. Eller försök att designa en peksknapp som bara svarar på beröringen av ett finger, men inte på något annat objekt, inklusive ledande. Men en sådan modul för att övervaka temperaturen hos roterande föremål är särskilt bra medan sensorn själv förblir stationär. Föreställ dig en borr som automatiskt stannar när borren överhettas och inte låter den "brännas". Ja, det finns mycket mer som kan uppfinnas för detta, för vilka andra temperatursensorer inte är lämpliga, om du anstränger din fantasi.