Оглавление:

Спектрометр с использованием Arduino: 4 шага
Спектрометр с использованием Arduino: 4 шага

Видео: Спектрометр с использованием Arduino: 4 шага

Видео: Спектрометр с использованием Arduino: 4 шага
Видео: Спектрометр с управлением на Arduino 2024, Июль
Anonim
Спектрометр с использованием Arduino
Спектрометр с использованием Arduino
Спектрометр с использованием Arduino
Спектрометр с использованием Arduino
Спектрометр с использованием Arduino
Спектрометр с использованием Arduino

Наблюдаемый нами свет, например солнечный свет, состоит из света различной длины волны. Также вещества обладают свойством поглощать свет определенной длины волны. Итак, если вы наблюдаете спектры света далеких звезд на Земле, вы можете увидеть, какие длины волн поглощаются, чтобы вы могли увидеть компоненты межзвездного газа между звездой и Землей.

На этот раз я использовал мини-лампочку вместо солнца, химическую жидкость вместо межзвездного газа и фотодиод вместо земного наблюдателя.

Это мой первый проект Arduino.

Шаг 1. Обзор и материалы

Обзор и материалы
Обзор и материалы
Обзор и материалы
Обзор и материалы
Обзор и материалы
Обзор и материалы

Свет, излучаемый источником света, сначала проходит через щель, после чего он спектрально разделяется элементом решетки, затем он проходит через химическую жидкость и попадает в фотоприемник. Решетка постепенно вращается серводвигателем. Мы помечаем угол поворота решетки и выход фотодиода и сохраняем каждый раз. Arduino будет управлять серводвигателем и сохранять данные.

Коллимирующие линзы, необходимые для получения параллельного света, вынимаются из DVD-плеера Junk. Я использовал бритвенное лезвие для разреза и кусок DVD для решетки. Поскольку идеально подходят параллельные канавки, используйте ту часть, которая находится как можно ближе к окружности. Чтобы уменьшить передаточное число, вставьте блок шкива TAMIYA между серводвигателем и решеткой. Химический раствор вводится в ячейку для анализа в видимом свете. Поместите спектрометр в пластиковый контейнер и поместите все оптические системы на алюминиевую пластину.

Шаг 2: Схема фотоприемника

Схема фотоприемника
Схема фотоприемника
Схема фотоприемника
Схема фотоприемника

Подключите фотодиод к интегрирующей цепи и усредните выходной сигнал с помощью Arduino. Время интегрирования зависит от интенсивности света источника света. На этот раз он был установлен на 20 с. Используемые части следующие.

  • NJL7502L (фотодиод)
  • 74HC4066N (аналоговый переключатель)
  • TLC272AIP (операционный усилитель)
  • 10кОм * 3
  • 100 Ом * 1
  • Пленочный конденсатор 0,01 мкФ
  • Пленочный конденсатор 0,1 мкФ

Шаг 3: Сборка

сборка
сборка
сборка
сборка
сборка
сборка

Соберите каждую часть и поместите оптическую систему на алюминиевую пластину. Все используемые детали окрашены в черный матовый цвет. Тщательно отрегулируйте оптическую ось, чтобы свет от источника света падал на фотоприемник.

Шаг 4: Калибровка и измерение

Калибровка и измерение
Калибровка и измерение
Калибровка и измерение
Калибровка и измерение
Калибровка и измерение
Калибровка и измерение
Калибровка и измерение
Калибровка и измерение

Сначала мы получим данные о воде. Проанализируйте данные о химической жидкости как соотношение с силой воды. Калибровка длины волны проводилась с использованием трех светодиодов с разной длиной волны. Химическая жидкость окрашена индикатором Ph. Я использовал HCl, C6H4 (COOK) (COOH), H3PO4, стиральный порошок.

Поскольку наблюдалась характерная для оборудования линия поглощения, после ее удаления она была сглажена. Понимание принципа работы спектроскопа и сборка оборудования стало очень полезным опытом. Может применяться для измерения спектра длин волн полноцветных светодиодов и др.

Спасибо.

Рекомендуемые: