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Spettrometro con Arduino: 4 passaggi
Spettrometro con Arduino: 4 passaggi

Video: Spettrometro con Arduino: 4 passaggi

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Video: Come realizzare un semplice Analizzatore di Spettro con le FFT e Arduino - Video 347 2024, Novembre
Anonim
Spettrometro con Arduino
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Spettrometro con Arduino
Spettrometro con Arduino

La luce che osserviamo, ad esempio la luce del sole, è costituita da luce di varie lunghezze d'onda. Inoltre, le sostanze hanno la proprietà di assorbire la luce di una specifica lunghezza d'onda. Quindi, se osservi gli spettri della luce di una stella lontana sulla terra, puoi vedere quali lunghezze d'onda vengono assorbite, quindi puoi vedere i componenti del gas interstellare tra la stella e la terra.

Questa volta ho usato una mini lampadina al posto del sole, un liquido chimico invece del gas interstellare e un fotodiodo al posto dell'osservatore terrestre.

Questo è il mio primo progetto Arduino.

Passaggio 1: panoramica e materiali

Panoramica e materiali
Panoramica e materiali
Panoramica e materiali
Panoramica e materiali
Panoramica e materiali
Panoramica e materiali

La luce emessa dalla sorgente luminosa passa prima attraverso la fessura, dopodiché viene separata spettralmente dall'elemento reticolo, quindi passa attraverso il liquido chimico ed entra nel fotorivelatore. La griglia ruota a poco a poco tramite il servomotore. Contrassegniamo l'angolo di rotazione del reticolo e l'uscita del fotodiodo e salviamo ogni volta. Arduino controllerà il servomotore e salverà i dati.

Le lenti di collimazione necessarie per produrre luce parallela vengono estratte dal lettore DVD di Junk. Ho usato una lama da barba per la fessura. Ho usato un pezzo di DVD per grattugiare. Poiché le scanalature parallele sono l'ideale, utilizzare la parte più vicina possibile alla circonferenza. Per ridurre il rapporto di trasmissione, inserire il gruppo puleggia TAMIYA tra il servomotore e la griglia. La soluzione chimica viene iniettata nella cella per l'analisi della luce visibile. Posizionare lo spettrometro in un contenitore di plastica e posizionare tutti i sistemi ottici sulla piastra di alluminio.

Passaggio 2: circuito fotorilevatore

Circuito fotorilevatore
Circuito fotorilevatore
Circuito fotorilevatore
Circuito fotorilevatore

Collega il fotodiodo al circuito di integrazione e media l'uscita con Arduino. Il tempo di integrazione dipende dall'intensità luminosa della sorgente luminosa. Questa volta è stato impostato su 20 s. Le parti utilizzate sono le seguenti.

  • NJL7502L (fotodiodo)
  • 74HC4066N (interruttore analogico)
  • TLC272AIP (amplificatore operazionale)
  • 10 kohm*3
  • 100ohm*1
  • Condensatore a pellicola da 0,01 uF
  • Condensatore a pellicola da 0.1uF

Passaggio 3: assemblaggio

Assemblea
Assemblea
Assemblea
Assemblea
Assemblea
Assemblea

Assemblare ogni parte e posizionare il sistema ottico sulla piastra di alluminio. Tutte le parti da utilizzare sono verniciate su nero opaco. Regolare con attenzione l'asse ottico in modo che la luce della sorgente luminosa incida saldamente sul fotorilevatore.

Passaggio 4: calibrazione e misurazione

Calibrazione e misurazione
Calibrazione e misurazione
Calibrazione e misurazione
Calibrazione e misurazione
Calibrazione e misurazione
Calibrazione e misurazione
Calibrazione e misurazione
Calibrazione e misurazione

Per prima cosa otterremo i dati sull'acqua. Analizzare i dati del liquido chimico come rapporto con la forza dell'acqua. La calibrazione della lunghezza d'onda è stata eseguita utilizzando tre LED a lunghezza d'onda diversa. Il liquido chimico è colorato con l'indicatore di Ph. Ho usato HCl, C6H4 (COOK) (COOH), H3PO4, detersivo per bucato.

Poiché è stata osservata la linea di assorbimento peculiare dell'attrezzatura, è stata levigata dopo averla rimossa. Comprendere il principio dello spettroscopio e assemblare l'attrezzatura è diventata un'esperienza molto formativa. Può essere applicato alla misurazione dello spettro di lunghezze d'onda di LED a colori, ecc.

Grazie.

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