Для самых разнообразных процессов может быть необходимо поддержание определенных условий, микроклимата. Существуют различные приборы и установки, помогающие сохранению нужной среды в определенном месте.
Загрузка ...Независимо от сложности системы, контроль за ее работой невозможен без специальных приборов — датчиков температуры и влажности. Именно они отслеживают необходимые параметры и передают их в центр управления, который, основываясь на полученных данных, регулирует уровень, необходимый для поддержания необходимого климата в отдельно взятой среде.
Такие устройства могут применяться в птицеводстве (в инкубаторах), в растениеводстве, для измерения влажности почвы, воздуха, древесины и многого другого. В быту подобные приборы, как правило, применяются в Умных Домах, в банях, теплицах и т. д.
Что такое Ардуино?
Это плата размером чуть больше спичечного коробка, которая может применяться для создания огромного количества самых разнообразных приборов и устройств, начиная от простейших лампочек-сигнализаторов, заканчивая целыми сложными системами, наподобие Умного Дома.
Благодаря огромному количеству разнообразных гнезд и контактов, а также возможности соединять несколько плат в одну систему, возможности Ардуино становятся практический неограниченными. Плата, позволяющая расширить количество возможностей, называется шилд (shield)
Годами не стихающий интерес к Ардуино можно объяснить многими причинами, среди которых простота и доступность. Программы для устройств пишутся на С++, а загружаются они при помощи приложения Arduino IDE, которое доступно к бесплатному скачиванию для любого ПО.
А что особенно приятно — для того, чтобы собрать действующий прибор, не нужно ничего паять — все в Ардуино подключается при помощи перемычек и макетных досок.
Для начала работы с такой системой есть возможность приобретения готового набора, дабы не ломать голову — что купить, где найти и с чего начать.
Запрограммировать датчик температуры Arduino или любой другой прибор на его базе можно довольно просто, даже не владея какими-либо познаниями в компьютерных языках. Для этой цели написана программа Flprog, позволяющая людям, неискушенным в языках программирования, задать программу для любого устройства Ардуино, протсо рисуя визуальную схему работы нужной системы. Это приложение абсолютно бесплатно, подходит для любого ПО и поддерживается множеством понятных инструкций.
Датчик температуры и влажности Ардуино
Прибор, созданный для измерения уровня нагрева, называется термистором — устройство, которое преобразует температурный показатель в сопротивление. Бывают детекторы с положительным или отрицательным температурным коэффициентом. Сопротивление положительных растет вместе с уровнем нагрева, а в отрицательных, наоборот, снижается.
Для измерения же уровня влажности применяется гигрометр — конденсатор в корпусе из токопроводящего материала, который изменяет свою проницаемость в зависимости от количества попадающей на него влаги.
Для измерения вышеописанных параметров в Ардуино применяется датчик температуры и влажности DHT11. Данный прибор состоит из двух частей — термистора и гигрометра, информация с которых передается на чип, преобразующий полученные данные в цифровой формат для дальнейшей их передачи к центру управления.
Сравнительные характеристики DHT11 и DHT22 (если нет уточнений, значит данный параметр подходит для обоих типов):
- питание 3-5 В;
- потребляемый ток 2,5 мА;
- габариты 15,1/12/5,5 миллиметров;
- четыре коннектора, расположенных на расстоянии 0,1“ друг о друга;
- диапазон измерения влажности 20-80% с погрешностью 5% у 11 модели; от нуля до ста процентов с погрешностью 2-5%, в зависимости от уровня влаги, у DHT22;
- температурный диапазон у DHT11 составляет 0-50 градусов Цельсия, а у его конкурента он значительно шире – -40/+125, причем погрешности измерения во втором случае практически равны нулю;
- частота DHT11 равна 1 Гц; у DHT22 – 0,5 Гц.
Исходя из перечисленных выше характеристик, можно сделать вывод, что датчик температуры и влажности Ардуино DHT22 является более точным прибором, способным работать с бОльшим диапазоном измеряемых величин, но, естественно, это скажется и на его цене.
Стоит отметить, что оба этих прибора выпускаются в двух вариантах:
- как отдельный датчик;
- как готовый модуль.
Если пользователь решает собрать прибор с нуля, имея на руках только «голый» датчик, необходимо будет дополнительно иметь плату, макетную доску, светодиоды, резистор с показателем 10 К.
Если же посчастливилось приобрести уже модуль, то все предельно упрощается простым подключением его к Ардуино.
В обоих случаях необходимо строго следовать инструкции и соблюдать полярность.
После сбора устройства подключаются к ПК, на них загружается необходимое ПО, после чего можно приступить к диагностике. Для проверки термистора нужно помещать его в места с разным температурным показателем и следить за получаемыми данными, а для диагностики гигрометра достаточно будет на него просто подышать.
Датчик температуры DS18B20
Данный прибор направлен на измерение уровня температуры заданного объекта или среды. Температура, с которой может работать термодатчик составляет от -55 до +125 градусов Цельсия.
Датчик температуры DS18B20 преобразует полученные данные в числовой код (9-12 бит) и передает их в головную систему с помощью протокола 1-Wire.
Существует возможность подключения к одной шине сразу нескольких датчиков, что позволяет увеличить охват измеряемой области. А уникальное имя каждого датчика позволит не перепутать их и вовремя определить точное место сигнала.
Время сбора данных при максимальном разрешении составляет 750 мс.
Особенностью является то, что DS18B20 может получать питание непосредственно с линии данных, что делает подключение датчика температуры к электрическое сети необязательным. Паразитная емкость — название, которое носит данный процесс. Термодатчики такого типа, несомненно, подключаются и проводным способом, но иногда предпочтительнее беспроводной вариант.
Терморезистор NTC
Как было сказано выше, термистор — это температурный детектор, который преобразует тепловые показания в уровень сопротивления.
Существует два типа таких датчиков:
- PTC – positive temperature coefficient – измеритель, в котором уровень сопротивления повышается вместе с ростом температурных показателей;
- NTC – negative temperature coefficient – датчик, снижающий показатель сопротивления при повышении уровня тепла.
В случае с Arduino датчик температуры подобного типа, который можно было бы привести в качестве примера — это NTC MF 58 100K.
Технические характеристики данного прибора:
- сопротивление 100 кОм;
- температурный диапазон -30/+300 градусов Цельсия;
- погрешность не более 1%.
Данный прибор позиционируется как высокоточный, быстрый прибор, способный работать без сбоев довольно долгое время.
Область применения терморезистора данной модели — системы отопления и кондиционирования, термометры и домашние метеостанции, измерительные приборы в автомобилях, батареи мобильных устройств и многое другое.
YouTube responded with an error: The provided API key has an IP address restriction. The originating IP address of the call (87.236.20.133) violates this restriction.
Загрузка...