Spektrometer met behulp van Arduino: 4 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Die lig wat ons waarneem, byvoorbeeld die son se lig, bestaan uit lig van verskillende golflengtes. Stowwe het ook die eienskap om lig met 'n spesifieke golflengte te absorbeer. As u dus die spektra van die verre ster se lig op aarde waarneem, kan u sien watter golflengtes geabsorbeer word, sodat u die komponente van die interstellêre gas tussen die ster en die aarde kan sien.

Hierdie keer gebruik ek 'n mini gloeilamp in plaas van die son, 'n chemiese vloeistof in plaas van die interstellêre gas, en 'n fotodiode in plaas van die aardwaarnemer.

Dit is my eerste Arduino -projek.

Stap 1: Oorsig en materiaal

Die lig wat deur die ligbron uitgestraal word, gaan eers deur die spleet, waarna dit spektraal deur die roosterelement geskei word, dan gaan dit deur die chemiese vloeistof en gaan die fotodetektor binne. Die rooster draai bietjie vir bietjie deur die servomotor. Ons sal die rotasiehoek van die rooster en die uitset van die fotodiode merk en elke keer bespaar. Arduino beheer die servomotor en stoor die data.

Kollimerende lense wat nodig is om parallelle lig te produseer, word uit die DVD -speler van Junk geneem. Ek het 'n skeermes vir die spleet gebruik, ek het 'n stuk DVD vir rasper gebruik. Aangesien parallelle groewe ideaal is, gebruik die deel wat so na as moontlik aan die omtrek is. Om die ratverhouding te verlaag, plaas die TAMIYA katrol -eenheid tussen die servomotor en die rooster. Die chemiese oplossing word in die sel ingespuit vir sigbare liganalise. Plaas die spektrometer in 'n plastiekhouer en plaas al die optiese stelsels op die aluminiumplaat.

Stap 2: Fotodetektorkring

Koppel die fotodiode aan die integrerende stroombaan en gemiddelde die uitset met Arduino. Die integrasietyd hang af van die ligintensiteit van die ligbron. Hierdie keer is dit op 20 sekondes gestel. Die onderdele wat gebruik word, is soos volg.

• NJL7502L (fotodiode)
• 74HC4066N (analoog skakelaar)
• TLC272AIP (OP Amp)
• 10 kohm*3
• 100ohm*1
• 0.01uF film kondensor
• 0.1uF film kondensor

Stap 3: Montering

Monteer elke deel en plaas die optiese stelsel op die aluminiumplaat. Al die dele wat gebruik moet word, is op mat swart geverf. Pas die optiese as versigtig aan sodat die lig van die ligbron stewig op die fotodetektor val.

Stap 4: Kalibrasie en meting

Eerstens kry ons waterdata. Ontleed die chemiese vloeistofdata as 'n verhouding met die sterkte van water. Golflengte kalibrasie is gedoen met behulp van drie verskillende golflengte LED's. Chemiese vloeistof is gekleur met 'n Ph -aanwyser. Ek gebruik HCl, C6H4 (COOK) (COOH), H3PO4, wasmiddel.

Aangesien die absorberingslyn wat eie is aan die toerusting waargeneem is, is dit glad nadat dit verwyder is. Om die beginsel van die spektroskoop te verstaan en die toerusting saam te stel, het 'n baie leerervaring geword. Dit kan toegepas word op die meting van die golflengtespektrum van volkleur LED, ens.

Dankie.