galjoen 0 19 мая, 2009 Опубликовано 19 мая, 2009 · Жалоба Эта тема возникла при обсуждении измерителей уровня воды в разделе "для начинающих". Суть идеи: 1) У светодиода, как и любого p-n перехода, изменяется падение напряжения в зависимости от температуры. Причём эта зависимость практически линейна. Т.е. светодиод без проблем можно использовать как датчик температуры. 2) При свечении светодиод нагревается. А светодиод, установленный на корпусе работающего блока, нагревается ещё и за счёт тепла "изнутри". Если светодиод нагрет до т-ры хотя бы 40 градусов, то при касании его пальцем он будет охлаждаться (как правило т-ра пальца 25..30 градусов). 3) Поняв, что происходит охлаждение светодиода, можно сделать вывод о касании его пальцем. Т.о. светодиод, помимо своей основной функции, будет выполнять ещё и функцию кнопки. К сожалению только светящийся светодиод (например с надписью "Power"). И к сожалению, наверное, не будет работать при отрицательных т-рах. Что-то подобное я уже делал. Там определялось кол-во тепла ушедшее в пациента до тех пор, пока его ощущения не станут неприятными. Это был такой диагностический параметр. Там в качестве нагревателя использовался ИК светодиод. А график изменения его т-ры задавался. Приходилось сначала измерять т-ру окружающей среды, постоянно измерять энергию подведённую к светодиоду, из этой энергии вычитать кол-во ушедшее на нагрев самого измерителя (был описан мат. моделью), а разница считалась ушедшей в пациента. В итоге всё замечательно работало. Даже написали статью об этом в журнале. Сейчас поищу pdf-ку, и если найду - выложу. В данном случае задача гораздо проще, но и ресурсов для решения хочется затратить по минимуму. Во первых хотелось бы определится с типом светодиода. Д.б.: 1. небольшой (мала тепловая инерция), 2. не слишком яркий чтоб можно было без напряга смотреть при нагреве большим током, 3. выдерживал бы достаточно большой ток т.к. нужно греть - без этого работать не будет, 4. побольше падение напряжения чтобы уменьшить ток нагрева, 5. имел бы хорошую зависимость т-ра/падение_напряжения, 6. был бы распостранённым. Ну а вообще - сначала хотелось бы определится с работоспособностью этого метода. Поэтому предлагаю занятся опытами. Да, забыл сказать, что падение напряжения и соотв-нно т-ру мерять нужно на небольшом стабильном токе (1..2 мА) и желательно через фиксированный промежуток времени после окончания нагрева большим (20 ма?) током. Т.е. собрать что-то вроде такого: 7 милисек нагрев (20 мА), 3 милисек пауза (1 мА) для измерения. Потом по 2м замерам среднее - для подавления сетевой наводки. Осциллографом, кстати, отлично видно. Только в начале замерить падение при 20 и при 100 градусах для градуировки. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Rst7 5 19 мая, 2009 Опубликовано 19 мая, 2009 · Жалоба А кто мешает измерять при токе 20мА? Ведь изменение падения от температуры - оно примерно одинаково при любых токах - ну, например, для кремниевых диодов примерно 2 мВ на градус. Кстати, тут есть более знатная идея. Обратный ток от температуры зависит куда круче - в 2 раза на каждые 10 градусов. Обратный ток неплохо будет измерять банальным способом - разряжая конденсатор и считая время. Вот пока мои мысли. Прямое напряжение тоже нет проблем измерять. Видимо, неплохо это делать при помощи сигмадельта-АЦП, потому что разрядов много, помех мало. И для таких целей будет достаточно одного операционника в качестве интегратора (остальное софтом). Стоп. Обратный ток отменяется. Это будет переплюнуто банальным фототоком от внешней засветки. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
galjoen 0 20 мая, 2009 Опубликовано 20 мая, 2009 · Жалоба А кто мешает измерять при токе 20мА? Ведь изменение падения от температуры - оно примерно одинаково при любых токах - ну, например, для кремниевых диодов примерно 2 мВ на градус. При 20 мА полезный сигнал в % будет меньше. Т.е. переход будет нагрет измерительным током и его т-ра будет гораздо меньше зависеть от т-ры корпуса, а нас именно т-ра корпуса интересует. Поэтому и 3 милисек перед измерением для устаканивания я предложил. Стоп. Обратный ток отменяется. Это будет переплюнуто банальным фототоком от внешней засветки. Палец перекрывает внешнюю засветку... На этом принципе тоже можно сделать наверное... Ещё жел-но балластный резистор вынести к самому светодиоду, чтобы подогревал его. В принципе можно и специальный нагревательный резистор там разместить (или тот-же балластный греть без включения светодиода). Тогда можно будет и на не включенный светодиод нажимать. ИК диод я грел от генератора тока 400 мА (номинальный по паспорту 100), но ни одного выхода из строя по этой причине не было. Видимо из-за того, что я т-ру контролировал и больше 80 градусов не нагревал. Перед запуском нагрева сбрасывал интегратор напряжения (на операционнике) на ИК диоде. Нагрев прекращался по достижению этим интегратором уставки. Т.о. порция энергии - ток(стабильный)*напряжение*время - всегда была одинаковой. И можно было считать мощность.Хорошо бы и здесь так сделать. Для начала. Т.е. идти от сложного (точно работоспособного) к простому. Вот ссылка на статью: http://ryodoraku.reflexotherapy.ru/content/1449 Какой-нибудь МК в кач-ве базового нужно выбрать. Чтобы от его ресурсов плясать. ATmega48? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Rst7 5 20 мая, 2009 Опубликовано 20 мая, 2009 · Жалоба При 20 мА полезный сигнал в % будет меньше. Т.е. переход будет нагрет измерительным током и его т-ра будет гораздо меньше зависеть от т-ры корпуса, а нас именно т-ра корпуса интересует. Поэтому и 3 милисек перед измерением для устаканивания я предложил. Ах, ну да, ну да... Мы ж тепло перестаем генерировать... Согласен. ATmega48? Я думаю, не больше. И можно было считать мощность.Хорошо бы и здесь так сделать. Для начала. Тогда предлагаю банально. Генератор тока с выбором режимов 0ма,1ма,20ма. Падение напряжения на светодиоде - на вход сигмадельта-АЦП (точнее, его интегратора). Компаратор и счетчик - это внутри проца. К вечеру нарисую схему. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
galjoen 0 20 мая, 2009 Опубликовано 20 мая, 2009 · Жалоба Тогда предлагаю банально. Генератор тока с выбором режимов 0ма,1ма,20ма. Падение напряжения на светодиоде - на вход сигмадельта-АЦП (точнее, его интегратора). Компаратор и счетчик - это внутри проца. К вечеру нарисую схему. Придётся ещё какой-то ключ ещё вводить, чтобы интегратор интегрировал только тогда, когда 1 мА (подавать на 1 милисек в конце периода в 10 милисек). И всё управляется от ШИМ. И на ШИМ-же сделать ЦАП для генерации опорного напряжения соответствующего 100 градусам. И относительно этого напряжение на светодиоде мерить. Я правильно понял? Или вы хотите напряжение на светодиоде относительно земли мерить? Поэтому сигмадельта, а не двойного интегрирования? Чтобы мощность поданную на светодиод считать? Есть ещё вариант использовать внутренний АЦП с усилителем на ОУ (для т-ры). И его-же без усилителя для мощности. И вычитать из напряжения на светодиоде ту-же постоянную составляющую, соответствующую 100 градусам (условно), сформированную ШИМ. А я завтра срочно в Москву в командировку до середины след. недели уезжаю. Сегодня в спешке готовлюсь. Поэтому пока не смогу участвовать. Начиная с завтрашнего обеда - точно не смогу. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Tanya 4 20 мая, 2009 Опубликовано 20 мая, 2009 · Жалоба Предложение. Ставится два одинаковых СМД светодиода симметрично с двух сторон печатной платы - или на одну сторону один над другим. Еще два резистора - мост - (усилитель) компаратор. Еще вопрос интересный - если долго-долго трогать грязными руками светодиод, через какое время он сотрется? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
MaslovVG 0 20 мая, 2009 Опубликовано 20 мая, 2009 · Жалоба А вы учли тепловую инерцию светодиода. По моему время реакции такой кнопки будет несколько десятков секунд. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Гость @Ark 20 мая, 2009 Опубликовано 20 мая, 2009 · Жалоба Наверное, нужно не светодиода касаться, а контактной площадки, непосредственно к которой припаян его вывод. Так будет лучше. Площадку можно сделать в виде кнопки, даже покрыть тонкой пленкой... Из-за значительной площади, при прикосновении/отпускании будет резко меняться режим теплоотвода... Тогда может что-то и получиться из этой затеи... Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Rst7 5 20 мая, 2009 Опубликовано 20 мая, 2009 · Жалоба Придётся ещё какой-то ключ ещё вводить, чтобы интегратор интегрировал только тогда, когда 1 мА (подавать на 1 милисек в конце периода в 10 милисек). И всё управляется от ШИМ. И на ШИМ-же сделать ЦАП для генерации опорного напряжения соответствующего 100 градусам. И относительно этого напряжение на светодиоде мерить. Я правильно понял? Пусть все время измеряет. И при токе 20ма, и при токе 1ма. Конечно, результаты мы попользуем по отдельности. Кстати, надо бы с битностью АЦП определиться. 12 бит на 2.5 вольта входного размаха, я думаю, самый раз (примерно вверху диапазона будем, под 2 вольта на диоде падает). Кстати, о сетевой помехе.. Плохой это план некруглое число периодов замерять. Предлагаю греть 10мс, измерять 20мс. Это 33Гц, вроде сильно мерцать не будет. Из АЦ-ресурсов контроллера задействуем компаратор на сигмадельта-АЦП и обычный канал АЦП, по которому будем удерживать требуемый ток на светодиоде (там для простоты пропустим результат сравнения значения АЦП с порогом через RC-фильтр и дадим на затвор полевичка, а в истоке у него будет токоизмерительный резистор). В общем, схему на бумажке я набросал, завтра наверное для простоты душевной возьму и спаяю. Не, нарисую, выложу, потом спаяю. Потом сделаю софт, который нам согласно предложенного алгоритма померяет все, выдаст большому брату и будем смотреть и крутить. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
E1962 0 20 мая, 2009 Опубликовано 20 мая, 2009 · Жалоба Наверное, нужно не светодиода касаться, а контактной площадки, непосредственно к которой припаян его вывод. Так будет лучше. Площадку можно сделать в виде кнопки, даже покрыть тонкой пленкой... Из-за значительной площади, при прикосновении/отпускании будет резко меняться режим теплоотвода... Тогда может что-то и получиться из этой затеи... Ещё лучше и проще (следуя вашей логике) убрать светодиод.При наличии площадки он явно не нужен. Светодиод в пластмассе-как от него тепло забирать?У пластика плохая теплопроводность. Если греть обычный светодиод током больше допустимого-то через некоторое время он станет тусклее светить,а потом просто сгорит или ,если ему будет лень сгрорать,то кристал оторвет от вывода. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Гость @Ark 20 мая, 2009 Опубликовано 20 мая, 2009 · Жалоба Ещё лучше и проще (следуя вашей логике) убрать светодиод.При наличии площадки он явно не нужен. Светодиод в пластмассе-как от него тепло забирать?У пластика плохая теплопроводность... Это Вы какой-то своей логике следуете, мне не понятной... Я, как раз, и предлагаю забирать тепло от кристалла не через пластмассу, а через металлический вывод - что значительно эффективнее. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
muravei 3 20 мая, 2009 Опубликовано 20 мая, 2009 · Жалоба 2) При свечении светодиод нагревается. При дуновении ветерка- охлаждается. :) Я бы подумал , как использовать тот факт , что в живом пальце пульсирует кровь, и, значит, можно попробовать уловить ИФКр. Или может на отражение. Короче , чтобы от разных зомби не срабатывало. :) Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
DEM_ALEX 0 20 мая, 2009 Опубликовано 20 мая, 2009 · Жалоба Если "нажимать" на всетодиод типа "индикатор POWER", то ничего не выдет. Наружу выдедена пластмассовая часть диода, которая чтобы остыла от соприкосновения с пальцем нужно достаточно много времени. Пластик плохо проводит тепло. Если тольлко взять старый светодиод в металическом корпусе. И то от кристала диода до корпуса тепло будет долго передаваться. Ткань человека нагревается не от тепла корпуса светодиода, а от поглощенного света ИК диода. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
sensor_ua 0 21 мая, 2009 Опубликовано 21 мая, 2009 · Жалоба На светодиодах делают "кнопки" на фотоэффекте - во 2-м посту вроде об этом речь. Одно но - при использовании светодиода в качестве фотодиода наилучшая чувствительность смещена по спектру относительно спектра излучения http://laser.physics.sunysb.edu/~tanya/report2/ http://www.robotroom.com/ReversedLED.html http://itp.nyu.edu/physcomp/sensors/Reoprts/LEDAsPhotodiode LED Multi Touch Panel Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
galjoen 0 21 мая, 2009 Опубликовано 21 мая, 2009 · Жалоба Из опыта обращения с тем прибором, на статью о котором я давал ссылку: 1) Закрывали ИК диод непрозрачной для инфракрасного света плёнкой (смотрели через прибор ночного видения) грел точно так-же. Закрывали и металлической фольгой - без разницы - по ощущениям незаметно. В ИК там от силы 5% мощности преобразуется. 2) Если коснуться диода плотно, то насколько бы мало время этого касания не было (меньше 1/10 секунды рука не позволяет) всё равно на графике отлично видно. Хотя с запаздыванием. Но срабатывание-то будет. Не известно отчего светодиод перегорает. Толи от тока, толи от общего перегрева (перегрев перехода?). Если от перегрева, то его не будет т.к. будем т-ру кристала контролировать. И мой опыт работы с ИК диодом это подтверждает. Да и у обычных диодов кратность тока в импульсном режиме не менее 10. Насчёт 2-х одинаковых светодиодов и резистивного моста сам хотел предложить. Но опередили. Молодец, Tanya. Но ставить второй светодиод просто на плату и включать посл-но с кнопочным. Вместо мат. модели его использовать. А разница т-р в этом случае не важна. Нас всё равно динамика интересует. Тогда и подведённую энергию считать не нужно. Ток можно нестабильный исп-ть и т.д. А мерить я предлагал 1 раз в 10 милисек. Т.е. 2 раза за 20 (50 Гц). И усреднять по 2-м замерам. Т.е. результат почти тот-же, что и в течении 20 милисек непрерывно мерить. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться