Mycket känsliga Arduino ljussensor (1 / 5 steg)

Steg 1: material

• TSL237S-LF Ljus till frekvensen hög Responsivity sensor (datablad)
• 1/2" koppar röret + två ändpunkter
• Paket med svart Sugru
• Adafruit Data logga sköld + SD-kort att registrera data på
• Extra uppsättning hörlurar med mini stereokontakt
• "1-gänget gammalt arbete" elektriska fält för projektet inhägnad, + täcka, eller en andra elektriska för en längre arduino stack (se även smuts billiga Arduino inhägnad)
• Arduino Uno
• Tillval: 16 x 2 LCD uppvisning

Total kostnad: ~ $65, exklusive fraktkostnader ($75 för version med LCD-skärm).
Merparten av detta är den Arduino Uno ($30) + data logga sköld ($20). Allt annat är smuts billigt.

Kärnan i vår ljusmätare är TSL237S-LF, en mycket känslig ljus-frekvensomriktare. Detta är inte din vanliga fotomotstånd eller fotodiod, märk väl. Dessa enheter mäter ljusintensitet baserat på spänning eller aktuella ändringar, vilket innebär att den minsta ljusintensiteten bestäms av den minsta spänningar eller strömmar du har möjlighet att mäta. En ljus-till-frekvens converter som TSL237, å andra sidan, konverterar ljusintensiteten i en rad kvadratiska våg pulser. Lägst ljuset, desto långsammare pulser. Det innebär att du kan trivialt öka känsligheten genom att öka mängden tid som du räkna pulserar. Vilket innebär att den lägsta intensiteten bestäms av internt buller inuti sensorn, vilket resulterar i tillfälliga falska pulser även utan ljus kommer in.

Denna särskilda sensor har en typisk mörk frekvens på 0.1 Hz - en puls varje 10 sekunder (och i praktiken har vi sett långt färre än så). Med en irradians responsivity 2.3 kHz / (μW/cm2), som skulle motsvara 0.000043 μW/cm2. Konvertering från irradians till belysning (Lux) blir komplicerat eftersom den senare beror på mänskliga ljusstyrka uppfattning, men som skulle arbeta till mer än 0.0003 Lux. I jämförelse botten andra kommersiella ljussensorer vanligtvis runt 0,1-0,2 Lux. Om du vill gå någon mer känslig, måste du gå till ett fotomultiplikatorn röret som bokstavligen kan räkna enskilda fotoner, men som placerar du i en helt annan prisklass...

För att illustrera hur känslig denna sensor verkligen är, som jag upphakning av sensorn till arduino, täckte jag sensorn med min hand se signalen släpp, och jag märkte att det inte sjunka till noll - inte ens i närheten. Så jag täckte sensorn med min andra hand... och det fortfarande sjunka inte till noll! Och naturligtvis, när vi sätta sensorn inuti koppar röret, det * gör * gå till noll. Det innebär att denna sensor kan se genom båda mina händer - kanske 1,5-2 tum av kött och ben. Inte illa för en $3,33 sensor!