ADS1115 InstESRE пиранометр: 14 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Пиранометр жер бетиндеги күндүн нурлануусун (күчүн/аймагын, негизинен "жарыктыгын") өлчөйт. Окшош аталыштарга карабастан, бул пирометрден таптакыр айырмаланат, андыктан ушул жерден издеңиз.

Бул Нускамада Жерди изилдөө жана билим берүү институтунун (InstESRE) доктору Дэвид Брукс сунуштаган пиранометр комплектинин өзгөртүлгөн версиясын кантип куруу жана сыноо керектиги сүрөттөлөт:

www.instesre.org/construction/pyranometer/pyranometer.htm

InstESRE пиранометринин бул версиясы ADS1115 аналогдук-санариптик алмаштыргычты (ADC) колдонуп Arduino менен интерфейс кылат, ошондой эле фотодиод менен чогуу жайгашкан TMP36 температура сенсорунун жардамы менен температураны оңдоону колдойт.

IV Swinger 2 IV ийри трекери бул пиранометр дизайнын кошумча сенсор катары колдойт жана бул өзгөртүүлөргө түрткү болгон. Бирок, InstESRE пиранометринин башка колдонуучулары аны пайдалуу деп эсептешкендиктен, бул Инструкция IV Swinger 2 долбоорунан көз карандысыз дизайнды сүрөттөйт.

Төмөнкү GitHub репозиторийи документтерди жана программаларды камтыйт:

github.com/csatt/ADS1115_InstESRE_Pyranometer

Улантуудан мурун документти жүктөп алып, окуп чыгыңыз. Документте бул Нускамада көрсөтүлгөн кадамдардын тек гана текст версиясы камтылган жана курулуш учурунда текшерүү тизмеси катары колдонулушу мүмкүн. Ал ошондой эле доктор Брукстун комплектине кантип заказ кылууну жана кандай кошумча тетиктерди сатып алууну сүрөттөйт. Бул нускамада булар кайталанбайт.

1 -кадам: куралдарды чогултуу

Мен сүрөттө көрсөтүлгөн куралдарды колдондум.

2 -кадам: Корпусту даярдоо

• Корпустун аягындагы тешикке грометти салыңыз. Чакан бурагыч сыяктуу кичинекей учтуу нерсени колдонуңуз. Грометти кесүүдөн сак болуңуз. (Grommet-бул жумшак резинадан жасалган O түрүндөгү нерсе.) _
• Корпустун үстүндөгү эки тешиктин чоңураак бөлүгүнүн ичине супер клейдин кичине өлчөмүн жайыңыз. Корпустун ичинен көбүк деңгээлин салыңыз. Көбүктүн деңгээлинин ийин отургучтары иштин үстүнө бекем карманганын текшериңиз. Клейди бир нече мүнөт кургатуу үчүн капкакты четке каратып коюңуз. [ЭСКЕРТҮҮ: көбүктүн деңгээли IV Swinger 2 тиркемеси үчүн керек эмес жана ал сүрөттөрдө көрсөтүлгөн эмес.] _

3 -кадам: Photodiode жана Diffuser даярдаңыз

• PDB-C139 фотодиоддору бири-бирине түз жана параллель экенин текшериңиз, керек болсо тууралоолорду киргизиңиз. _
• LED кармагычка PDB-C139 фотодиодун салыңыз. Ал өз ордуна келиши керек. Эч кандай супер клей колдонбоңуз. _
• PDB-C139 фотодиоддору өйдө көрсөтүп, солго карай узунураак жана оңго карай кыска болгондо, Өтө ЖЫЛДАМ эки учту тең сизден алыстатат. _
• Фотодиоддун курамын жогору жактан корпустун түтүгүнө салыңыз. Дагы, эч кандай супер клей колдонбоңуз. Диоддун үстү таза жана чаң жок экенин текшериңиз. _
• Тефлон диффузордук дискти кагаз сүлгү же салфетка менен алып, эки бетин акырын сүртүп, чаңды же калдыктарды алып салыңыз. Дискти корпустун түтүкчөсүнүн жогору жагындагы оюкка салыңыз. Эч кандай супер клей колдонбоңуз. Эгерде бул өтө боштук болсо, КИЙИНКИ супер клейди колдонууга туура келет, бирок ЭМЕС. _
• Ассамблеяны тескери буруңуз (коргошун өйдө көрсөтүп, узунураак солго). Диффузордук диск түшүп калбаганын текшериңиз. Катуу, жылмакай жумушчу бетине кармап туруу үчүн 4 даана лента колдонуңуз. Тасма түтүктүн иштетилген алкагынан ылдый болушу керек. Түтүктүн айланасына дагы бир кесимди ороп коюңуз. _

4 -кадам: TMP36 кошуу (милдеттүү эмес)

• TMP36ды фотодиоддун жакын жагындагы тешикке салыңыз, TMP36нин жалпак жагы коргошун карай, ал эми тегеректелген тарабы түтүктүн дубалына карай. Анын учтарынын учу менен басыңыз. Бул фотодиоддун минималдуу бурулушу менен жакшы дал келиши керек. _
• TMP36ны алып салгыла, үстүнө, тегиз жагына жана тегеректелген жагына суперключ колдонуңуз жана ошол замат тешикке кайра салыңыз. Жеткирүүчү желимди гана колдонуңуз, ал LED кармагычка, диод өткөргүчтөрүнө жана түтүктүн ичине жабышып турушу керек, бирок фотодиоддун айланасында агып кете тургандай көп колдонбоңуз. Аны тешикке бат басууну унутпаңыз, андыктан клей аны аягына чейин кармап калбайт. _
• Эки фотодиоддун учун жана үч TMP36 жетегин тууралаңыз, ошондо алар мүмкүн болушунча түз карайт _

5 -кадам: Case клей сенсор түтүк

• Түтүктүн иштелип чыккан алкагына супер клей сүйкөп, анан капкактын үстүнө түшүрүңүз, ошондо түтүк корпустун тешигине жабыштырылат. Корпустун узун өлчөмү тешиктен өтүүчү коргошундун катарына дал келиши керек, ал эми громет менен учунун тешиги сиздин оң жагыңызда болушу керек. Түтүк тешикке толугу менен отурганын текшериңиз. _
• Корпусту тегиз жана түтүк ага перпендикуляр кылып кармап туруу үчүн бир нече лента колдонуңуз._

6 -кадам: ADS1115 тактасын кошуу

• Так ортосунда ADS1115 тактайынын артына супер клейдин блобун сүйкөп коюңуз. Тез, бирок кылдаттык менен ADS1115 тактайын ылдый түшүрүңүз, фото диоддун узундугу A0 тешиктен, ал эми кыскасы A1 тешиктен келет. Үч TMP36 жетеги ADS1115 тактасынын четинде болот жана бир аз бурулушу мүмкүн. ADS1115 тактасынын абалын тууралаңыз, ошондуктан A0 жана A1 тешиктери түтүктүн тешигинин ортосуна жайгашып, тактайды бир мүнөткө чейин кармап турушу керек. _
• Муну бир нече саатка тийбегиле, ошондо клей сөзсүз кургайт. Ага чейин төмөнкү кадамдарды жасабаңыз._

7 -кадам: Load Resistor кошуу

• Резистордун эки учун тең 1 смге чейин кесиңиз. Туура бурчта ар бир коргошундун учуна 2 мм ийилип, ошол 2мм учтарын ADS1115 тактасынын A0 жана A1 тешиктерине, фотодиоддук коргошундун жанына салыңыз. 2мм узундуктун себеби учтары TMP36 жетелейт же тактанын астындагы башка фотодиод коргошун тийиши мүмкүн эмес. _
• Резистор менен фотодиод A0 жана A1 тешиктерине алып келет._
• Фотодиоддун учтарын кыркыңыз._

8 -кадам: A2 үчүн Solder TMP36 Орточо коргошун (милдеттүү эмес)

• ADS1115 тактасынын четинен акырын эки тышкы TMP36 жетелейт._
• Узун мурундуу кычкачтар менен, ортоңку TMP36 коргошун А2 тешигине карай кылдаттык менен бүгүп, тешикке кошуңуз. Эгерде коргошун чындыгында тешикке кире турганчалык узун болбосо, сизге тешикке кичинекей кесилген зым керек болот. Бул коргошун A1 ширетүүчү бириктиргич же фотодиоддун коргошун менен байланыш түзбөгөнүн текшериңиз._

9 -кадам: Кабелди даярдоо

• Жумуш бетинен бүтүндөй куралды чечип алыңыз _

• Teflon диффузордук диск түшүп калбашы үчүн аны чайкаңыз. Эгер андай болсо, дисктин азырынча бөлүп коюңуз.

  _

• Кабелдин аялдын учун кесип салыңыз. Кесилген учту капкактын ичине салып, аны тартып алыңыз. Өтө алыска тартам деп убара болбоңуз, кийинчерээк кайра тартып аласыз. Кирип кетүү кыйын болсо, бир тамчы идиш самын колдонуңуз._
• Ички зымдардын жылуулоосуна зыян келтирбөө үчүн этият болуңуз, ичиндеги төрт зымды ачыкка чыгаруу үчүн сырткы кабелдин капкагын кесип салыңыз. Капталдын жок дегенде 2 см кесип алыңыз._
• Ички төрт зымдан 8 мм изоляцияны сыйрып, ар биринин учтарын бураңыз._
• "Калай" буралган учтарды ширетүүчү үтүк менен ысытуу жана жиптерге бир аз ширетүү аркылуу._
• Санариптик мультиметрди (DMM) колдонуп, ички зымдар менен кабелдин экинчи четиндеги 3.5мм штепселдин төрт бөлүгүнүн ортосундагы байланышты аныктаңыз. Түстөрдү жазыңыз: Түсү: Кеңеш: _ [+5V] Ринг 1: _ [SCL] Ринг 2: _ [SDA] Жең: _ [GND] ЭСКЕРТҮҮ: бул түстөр туташуу схемасындагы түстөргө дал келбейт, ошондуктан бул абдан маанилүү._
• Кабелди резина капкагы аркылуу кайра сууруп алыңыз, ички зымдардын изоляциясы ADS1115 тактасынын VDD тешигине жеткенче. _

10 -кадам: Colder Cable Wires жана Hookup Wire ADS1115ке

• Төмөндөгү узундуктагы зымдарды кесип алыңыз (TMP36 үчүн гана керек)

  • Кара, 2,5 см
  • Кызыл, 2,5см Ар биринин башынан 6мм._
• Штепсельдик учуна (+5V) VDD тешигине туташтырылган кабелдик зымды 2,5 см кызыл зымдын бир учу менен кошо._
• Штепсель жеңине (GND) GND тешигине туташтырылган кабелдик зымды 2,5 см кара зымдын бир учу менен кошо._
• Ринг 1 (SCL) штепселине SCL тешигине туташтырылган кабелдик зымды ширетүү._
• Ring 2 (SDA) штепсели SDA тешигине туташтырылган кабелдик зымды ширетүү. _

11 -кадам: Solder TMP36 Power/жерге алып келет (милдеттүү эмес)

• 2.5 см кара зымдын экинчи учун (GND тешигинен) оң жактагы TMP36 коргошунга чейин туташтырыңыз. Бул ортоңку лидерге тийбешин текшериңиз._
• 2.5см кызыл зымдын экинчи учун (VDD тешигинен) сол жактагы TMP36 коргошунга туташтырыңыз. Бул ортоңку лидерге тийбешин текшериңиз._

12 -кадам: Жектерге зымдарды кесүү жана ширетүү

• Төрт туташуу зымын кескиле. Аларды Arduino салып турган ар кандай корпуска жеткиликтүү кылыңыз (IV Swinger 2 үчүн 9 см):

  • Кара: _
  • Кызыл: _
  • Көк: _
  • Жашыл: _ Ар биринин аягынан 1см. _
• Кабелдик сайгычты 3.5мм уячасына салыңыз._
• DMMди колдонуп, 3.5mm уячасынын артындагы кайсы ширетүү байланышы ADS1115 тактасындагы VDD тешигине туташтырылганын аныктаңыз.
• DMMди колдонуп, 3.5mm уячасынын артындагы кайсы ширетүү байланышы ADS1115 тактасындагы GND тешигине туташтырылганын аныктоо үчүн колдонулат.
• DMMди колдонуп, 3.5mm уячасынын артындагы кайсы ширетүү байланышы ADS1115 тактасындагы SCL тешигине туташтырылганын аныктаңыз.
• DMMди колдонуп, 3.5mm уячасынын артындагы кайсы ширетүү байланышы ADS1115 тактасындагы SDA тешигине туташтырылганын аныктаңыз.

• Байланыштарды ырастоо үчүн DMMди колдонуңуз. Зымдын аягынан ADS1115 тешигине чейин үзгүлтүксүздүктү текшериңиз. Ошол эле учурда, калган үчөөнүн УЛАНТЫСЫ жок экендигин текшериңиз.

  • VDDге кызыл: _
  • GNDден кара: _
  • SCL үчүн көк: _
  • SDA үчүн Жашыл: _
• Бардык төрт зымдарды 3,5 мм джекстке кошуу _

13 -кадам: Акыркы жыйын

• Кабелдик галстукту кабелдин тегерегине тагып, кычкач менен корпустун ички жагындагы громметтин жанына тартыңыз. Кесүү._
• Капкактын капкагын бурап коюңуз._
• Комплектте камтылган майда абразивдүү кагазды колдонуңуз жана дисктен "жылтыракты" жок кылуу үчүн тефлондун бетин тегерек кыймыл менен акырын сүртүңүз._
• Эгерде Teflon диффузордук диски тешикке тыгыз кирбесе, аны кармап туруу үчүн тешиктин айланасына кичинекей суперключ колдонуңуз. Фотодетекторго желим түшпөсүн текшериңиз! Тиш чукугуч супер клейди колдонуу үчүн пайдалуу болушу мүмкүн, бирок тез кыймылдаңыз. Кичине кыскычты колдонуп, клей кургап жатканда кармап туруңуз._
• Ардуиного туташуу: 3.5мм уячасынын артындагы төрт зымды Arduinoго сүрөттөрдө көрсөтүлгөндөй туташтырыңыз._

14 -кадам: Тесттерди иштетүү жана калибрлөө

GitHub репозиторийиндеги документ тесттерди кантип жүктөө жана иштетүү керектигин сүрөттөйт. Ал ошондой эле пиранометрди калибрлөө үчүн эмне талап кылынарын сүрөттөйт.