Enkel LED Digital temperaturgivare

En enkel, billig, Digital elektronisk temperaturgivare

H. William James, augusti, 2015

Abstrakt Blinkande Lysdioderna innehåller en liten IC chip som orsakar dem att kontinuerligt blinka på och av när en spänning läggs. Denna studie visar att blinkningshastighet är beroende av temperatur om spänningen över lampan förblir konstant. Således den blinkande lysdioden kan användas för att mäta temperatur och ger en digital utsignal.

Introduktion

Ljus avger dioder (LED) kommer i många former och avger en mängd olika färger. En annan är LED den blinkande eller blinkande LED. Dessa är lysdioder med en liten IC multivibrator chip inbäddade inuti som orsakar lampan börja blinka när du är ansluten till en strömkälla. Blinkande lysdioder kan köpas för mindre än en dollar varje och finns i en mängd olika färger.

Antal LED blixtar per minut eller blinkningshastighet led är inte konstant. Det kommer att variera med betydande förändringar i spänningen (lägre spänning = snabbare flash ränta och vice versa). Studier av författaren, från och med 2010, fann dock att flash per minut varierar linjärt och noggrant med att ändra temperatur. När temperaturen minskar (ökar) ökar blinkningshastighet LED (minskar). Röda lysdioder blinkar snabbast, medan gula blinka långsammare och gröna sådana ännu långsammare under ett givet tidsintervall.

Med en blinkande lysdiod för att mäta temperatur

För att mäta temperaturen exakt med en blinkande lysdiod, krävs en konstant spänningskälla. En 2 till 6V DC strömförsörjning från en växelspänning wall outlet kan tillhandahålla stabil spänning över en blinkande lysdiod placeras i serie med en 10 till 30 ohms motstånd. Om ett batteri används, kan spänningen stabiliseras med hjälp av en spänning regulator IC chip över batteriet.

Som LED blinkar varierar spänningsfallet över det. Om du vill registrera blinkningshastighet LED kan det byggas in i en krets som räknar och även visar och överför antalet blinkar (och temperatur) som inträffat under en tidsperiod som en minut. I denna studie införlivades en blinkande lysdiod i en enkel, audio-oscillator krets. Som LED blinkar på och av, avger oscillatorn hörbara "PIP" på en högtalare. Programtillämpningen eller App, "LiveBPM", som visar den beats per minuten av en låt, plockar upp dessa pip och räknar och visar dem som slag per minut (BPM). Se figur 1. En kalibrering diagram eller tabell visar beep hastighet kontra temperatur gör att temperaturen skall bestämmas från displayen.

Blinkningshastighet för LED vs temperaturförändring

Figur 2 visar en tomt på blinkningshastighet per temperaturförändring för två gula blinkande lysdioder. LAMPAN var jämfört med en exakt elektronisk digital termometer placeras nära-by. Obs i figuren att kalibreringen är linjär från minst + 16 till nära -20 C. Över detta spänner är temperaturförändring om 0,95 C/blink för en gul lysdiod.

Figur 3 visar blinkningshastighet per minut för en gul blinkande LED från +35.2 till - 18,5 C. En bästa passform logaritmisk kurva lades (tunn linje). Övergripande graden av förändring handlar om 1C/blink.

Lysdioder har testats i månader och kalibreringen är fortsatt stabil. Använda LiveBPM, kan man upptäcka temperaturförändringar nära 0.1C. Riktigheten i den blinkande lysdioden är runt +/-0.5C från minst + 35 till-20C. Responstid temperatur sensorn är inte långsam. Efter borttagning från en frys där det var kallare än-15C, sensorn återhämtade sig +17C på bara ett par minuter. Rakar bort hjälper plastskyddet LED hastighet svarstiden. Ytterligare tester Lysdioderna över ett bredare temperaturområde kommer att göras och publiceras på denna webbplats.

Vad orsakar LED blinkningshastighet förändras med temperaturen är inte klart. Temperaturförändringar påverkar utförandet av dioder, motstånd och kondensatorer. Dessa komponenter är inne i LED och IC chip. En annan möjlighet är att LED-komponenter är fysiskt ändra (t.ex. expanderar och avtalsslutande) med temperatur förändring och detta ändras IC krets, orsakar en förändring i blinkningshastighet.

Slutsatser

Den blinkande lysdioden kan användas för att enkelt mäta temperatur. Temperaturen svaret i denna studie visar att det är vanligen lineär från minst + 16 -20 c. Ytterligare tester kommer att ske över ett bredare temperaturområde och resultaten publiceras på denna webbplats. Blinkande LED sensorn möjliggör enklare, lägre kostnad elektronisk krets design att mäta och Visa temperatur.

Siffror

Figur 1 ovan . LiveBPM App visning av "slag per minut". Dock det här visar temperaturförändringar under 30 minuter från en blinkande röd lysdiod infogas i en audio oscillator krets. Graden av förändring för en röd LED handlar om 0.84 C/blink

Figur 2 ovan : Temperatur kalibrering tomt för två blinkande gula lysdioder. X-axeln är temperaturen (grader C) och y-axeln är blinkningshastighet led under 1 minut. LiveBPM programvara användes för att fastställa vilken blinkar lysdioderna.

Figur 3 ovan: Kalibrering tomt för en gult blinkande lysdiod. X-axeln är blinkningar per minut och y-axeln är temperaturen (C) och varje datapunkt visar temperaturen mätt. Tunn svart linje är en best fit logaritmisk kurva.

Referenser:

Light Emitting Diode: https://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diod...

Temperatur påverkar dioder:

https://en.wikipedia.org/wiki/Diode#Temperature_measurements

LiveBPM: https://itunes.apple.com/us/app/livebpm-beat-dete...

Copyright 2016: H.W.James