Spektrometar pomoću Arduina: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Svjetlost koju posmatramo, na primjer sunčeva svjetlost, sastoji se od svjetlosti različitih talasnih dužina. Također, tvari imaju svojstvo da upijaju svjetlost određene valne duljine. Dakle, ako promatrate spektre svjetlosti udaljene zvijezde na zemlji, možete vidjeti koje su valne duljine apsorbirane, tako da možete vidjeti komponente međuzvjezdanog plina između zvijezde i zemlje.

Ovaj put sam umjesto sunca koristio mini sijalicu, kemijsku tekućinu umjesto međuzvjezdanog plina i fotodiodu umjesto posmatrača zemlje.

Ovo je moj prvi Arduino projekt.

Korak 1: Pregled i materijali

Svjetlost emitirana iz izvora svjetlosti prvo prolazi kroz prorez, nakon čega se spektralno odvaja elementom rešetke, zatim prolazi kroz kemijsku tekućinu i ulazi u fotodetektor. Rešetka se servo motorom okreće malo po malo. Označit ćemo kut rotacije rešetke i izlaz fotodiode i spremiti svaki put. Arduino će upravljati servo motorom i spremati podatke.

Koligacijska sočiva potrebna za stvaranje paralelne svjetlosti izvađena su iz Junk DVD uređaja. Koristio sam oštricu za brijanje za prorez. Za ribanje sam upotrijebio komad DVD -a. Budući da su paralelni utori idealni, upotrijebite dio koji je što bliže opsegu. Da biste smanjili prijenosni omjer, umetnite remenicu TAMIYA između servo motora i rešetke. Hemijski rastvor se ubrizgava u ćeliju radi analize vidljive svetlosti. Stavite spektrometar u plastičnu posudu i postavite sve optičke sisteme na aluminijsku ploču.

Korak 2: Krug fotodetektora

Spojite fotodiodu na integrirajuće kolo i procijenite izlaz s Arduinom. Vrijeme integracije ovisi o intenzitetu svjetlosti izvora svjetlosti. Ovaj put je postavljeno na 20 s. Korišćeni delovi su sledeći.

• NJL7502L (fotodioda)
• 74HC4066N (analogni prekidač)
• TLC272AIP (OP pojačalo)
• 10kohm*3
• 100ohm*1
• 0.01uF filmski kondenzator
• 0,1uF filmski kondenzator

Korak 3: Montaža

Sastavite svaki dio i postavite optički sistem na aluminijsku ploču. Svi dijelovi koje ćete koristiti obojeni su u mat crnu boju. Pažljivo podesite optičku osu tako da svjetlost iz izvora svjetlosti čvrsto pada na fotodetektor.

Korak 4: Kalibracija i mjerenje

Prvo ćemo dobiti podatke o vodi. Analizirajte podatke o kemijskoj tekućini u omjeru s jakošću vode. Kalibracija talasne dužine izvršena je pomoću tri LED diode različite talasne dužine. Hemijska tečnost je obojena Ph indikatorom. Koristio sam HCl, C6H4 (COOK) (COOH), H3PO4, deterdžent za rublje.

Budući da je uočena apsorpcijska linija svojstvena opremi, nakon uklanjanja je zaglađena. Razumijevanje principa spektroskopa i sastavljanje opreme postalo je iskustvo za učenje. Može se primijeniti za mjerenje spektra valne duljine LED u boji itd.

Hvala ti.