ADS1115 संस्थान पायरानोमीटर: 14 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

एक पायरानोमीटर सतह पर सूर्य के विकिरण (शक्ति/क्षेत्र, मूल रूप से "चमक") को मापता है। समान नामों के बावजूद, यह पाइरोमीटर से पूरी तरह से अलग है, इसलिए यदि आप यही खोज रहे हैं तो यहीं रुकें।

यह निर्देशयोग्य वर्णन करता है कि इंस्टीट्यूट फॉर अर्थ साइंस रिसर्च एंड एजुकेशन (InstESRE) के डॉ डेविड ब्रूक्स द्वारा पेश किए गए पाइरनोमीटर किट के संशोधित संस्करण का निर्माण और परीक्षण कैसे करें:

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

InstESRE पायरानोमीटर का यह संस्करण ADS1115 एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर (ADC) का उपयोग करके Arduino के साथ इंटरफेस करता है और फोटोडायोड के साथ सह-स्थित TMP36 तापमान सेंसर का उपयोग करके तापमान सुधार का भी समर्थन करता है।

IV स्विंगर 2 IV कर्व ट्रेसर एक वैकल्पिक सेंसर के रूप में इस पायरानोमीटर डिज़ाइन का समर्थन करता है, और यही संशोधनों के लिए प्रेरणा थी। हालाँकि, चूंकि InstESRE पायरानोमीटर के अन्य उपयोगकर्ता इसे उपयोगी पा सकते हैं, यह निर्देश योग्य IV स्विंगर 2 प्रोजेक्ट से स्वतंत्र रूप से डिज़ाइन का वर्णन करता है।

निम्नलिखित GitHub रिपॉजिटरी में प्रलेखन और सॉफ्टवेयर शामिल हैं:

github.com/csatt/ADS1115_InstESRE_Pyranometer

कृपया आगे बढ़ने से पहले दस्तावेज़ को डाउनलोड करें और पढ़ें। दस्तावेज़ में इस निर्देश के चरणों का केवल-पाठ संस्करण है और निर्माण के दौरान एक चेकलिस्ट के रूप में उपयोग किया जा सकता है। इसमें यह भी बताया गया है कि डॉ. ब्रूक्स से किट कैसे मंगवाई जाए और कौन से अतिरिक्त पुर्जे खरीदे जाएं। इस निर्देश में उन्हें दोहराया नहीं गया है।

चरण 1: उपकरण इकट्ठा करें

मैंने फोटो में दिखाए गए टूल्स का इस्तेमाल किया।

चरण 2: संलग्नक तैयार करें

• मामले के अंत में छेद में ग्रोमेट डालें। एक छोटी कुंद वस्तु का उपयोग करें जैसे कि एक छोटा पेचकश। सावधान रहें कि ग्रोमेट को न काटें। (ग्रोमेट नरम रबर ओ-आकार की वस्तु है।)_
• मामले के शीर्ष में दो छेदों में से बड़े के अंदर के चारों ओर थोड़ी मात्रा में सुपरग्लू फैलाएं। केस के अंदर से बबल लेवल डालें। सुनिश्चित करें कि बबल लेवल के शोल्डर सीट केस के शीर्ष पर मजबूती से टिके हों। ग्लू को कई मिनट तक सूखने देने के लिए केस को उल्टा करके रखें। [नोट: IV स्विंगर 2 एप्लिकेशन के लिए बबल लेवल की आवश्यकता नहीं है, और यह तस्वीरों में नहीं दिखाया गया है।]_

चरण 3: फोटोडायोड और डिफ्यूज़र तैयार करें

• सुनिश्चित करें कि PDB-C139 फोटोडायोड लीड सीधे और एक दूसरे के समानांतर हैं, यदि आवश्यक हो तो समायोजन करें। _
• एलईडी होल्डर में PDB-C139 फोटोडायोड डालें। इसे जगह में स्नैप करना चाहिए। किसी भी सुपरग्लू का प्रयोग न करें। _
• पीडीबी-सी१३९ फोटोडायोड लीड की ओर इशारा करते हुए और बाईं ओर लंबी लीड और दाईं ओर छोटी होने के साथ, दोनों लीड को आप से बहुत थोड़ा मोड़ें। _
• ऊपर से हाउसिंग ट्यूब में फोटोडायोड असेंबली डालें। दोबारा, किसी भी सुपरग्लू का उपयोग न करें। सुनिश्चित करें कि डायोड का शीर्ष साफ और धूल रहित है। _
• टेफ्लॉन डिफ्यूज़र डिस्क को एक कागज़ के तौलिये या टिशू से उठाएं और दोनों सतहों को धीरे से रगड़ें ताकि कोई भी धूल या मलबा निकल जाए। हाउसिंग ट्यूब के शीर्ष पर डिस्क को उसके अवकाश में स्नैप करें। किसी भी सुपरग्लू का प्रयोग न करें। यदि यह बहुत ढीला फिट है, तो आपको बाद में कुछ सुपरग्लू का उपयोग करना होगा, लेकिन अभी तक नहीं। _
• असेंबली को उल्टा पलटें (ऊपर की ओर इशारा करते हुए, बाईं ओर एक लंबा)। सुनिश्चित करें कि डिफ्यूज़र डिस्क बाहर न गिरे। इसे कठोर, चिकनी कार्य सतह पर रखने के लिए टेप के 4 टुकड़ों का उपयोग करें। टेप ट्यूब के मशीनी रिम के नीचे होना चाहिए। ट्यूब के चारों ओर टेप का एक और टुकड़ा लपेटें। _

चरण 4: TMP36 जोड़ें (वैकल्पिक)

• TMP36 को फोटोडायोड लीड के पास के छेद में डालें, TMP36 के फ्लैट साइड को लीड की ओर, और गोल साइड ट्यूब की दीवार की ओर। इसे इसके लीड्स के सिरों तक दबाएं। यह फोटोडायोड लीड के न्यूनतम विक्षेपण के साथ अच्छी तरह से फिट होना चाहिए। _
• TMP36 निकालें, इसके शीर्ष, सपाट पक्ष और गोल पक्ष पर सुपरग्लू लागू करें और तुरंत इसे उसी स्थिति में छेद में वापस डालें। केवल पर्याप्त गोंद का उपयोग करें ताकि यह एलईडी धारक, डायोड लीड और ट्यूब के अंदर से चिपक जाए, लेकिन इतना उपयोग न करें कि यह संभवतः फोटोडायोड के आसपास प्रवाहित हो सके। सुनिश्चित करें कि इसे जल्दी से छेद में दबाएं, ताकि गोंद पूरी तरह से अंदर जाने से पहले इसे पकड़ न सके। _
• दो फोटोडायोड लीड और तीन TMP36 लीड को समायोजित करें ताकि वे सभी यथासंभव सीधे ऊपर की ओर इशारा कर रहे हों_

चरण 5: ग्लू सेंसर ट्यूब टू केस

• ट्यूब के मशीनी रिम पर कुछ सुपरग्लू लगाएं और फिर उस पर केस को तुरंत नीचे करें, ताकि ट्यूब को केस के छेद में चिपका दिया जाए। केस का लंबा आयाम छेद के माध्यम से आने वाली लीड की पंक्तियों के अनुरूप होना चाहिए और ग्रोमेट के साथ अंत छेद आपके दाईं ओर होना चाहिए। सुनिश्चित करें कि ट्यूब पूरी तरह से छेद में बैठी है। _
• केस को स्थिति में रखने के लिए कुछ टेप का उपयोग करें ताकि यह समतल हो और ट्यूब इसके लंबवत हो।

चरण 6: ADS1115 बोर्ड जोड़ें

• ADS1115 बोर्ड के ठीक बीच में सुपरग्लू की एक बूँद लागू करें। जल्दी से, लेकिन ध्यान से, ADS1115 बोर्ड को नीचे करें, जिसमें छेद A0 के माध्यम से आने वाली लंबी फोटोडायोड लीड और छेद A1 के माध्यम से आने वाली छोटी है। तीन TMP36 लीड ADS1115 बोर्ड के किनारे पर होंगे और थोड़ा विक्षेपित हो सकते हैं। ADS1115 बोर्ड की स्थिति को समायोजित करें ताकि A0 और A1 छेद ट्यूब के छेद पर केंद्रित हों और बोर्ड को लगभग एक मिनट के लिए पकड़ कर रखें ताकि यह केस से चिपक जाए।
• इसे कुछ घंटों के लिए अछूता छोड़ दें ताकि गोंद सूखना सुनिश्चित हो जाए। तब तक निम्न चरणों के साथ आगे न बढ़ें._

चरण 7: लोड रोकनेवाला जोड़ें

• रोकनेवाला के दोनों सिरों को 1 सेमी तक काटें। प्रत्येक लीड के अंत में 2 मिमी को समकोण पर मोड़ें और उन 2 मिमी सिरों को ADS1115 बोर्ड के छेद A0 और A1 में डालें, फोटोडायोड लीड के साथ। 2 मिमी लंबाई का कारण यह है कि इस बात की कोई संभावना नहीं है कि छोर TMP36 लीड या बोर्ड के नीचे अन्य फोटोडायोड लीड को छू सकते हैं।_
• रोकनेवाला और फोटोडायोड मिलाप A0 और A1 छेद की ओर जाता है।
• फोटोडायोड लीड को ट्रिम करें।_

चरण 8: मिलाप TMP36 मध्य लीड से A2 (वैकल्पिक)

• ADS1115 बोर्ड के किनारे से दो बाहरी TMP36 लीड को धीरे से मोड़ें।_
• लंबी नाक वाले सरौता के साथ, मध्य TMP36 लीड को A2 छेद की ओर सावधानी से मोड़ें और इसे छेद में मिलाप करें। आपको सोल्डर के छेद में स्ट्रिप्ड हुकअप वायर के एक छोटे टुकड़े की आवश्यकता हो सकती है, यदि सीसा वास्तव में छेद में जाने के लिए पर्याप्त लंबा नहीं है। सुनिश्चित करें कि यह लेड A1 सोल्डर जॉइंट या फोटोडायोड लेड स्टब के साथ संपर्क नहीं बना रहा है।

चरण 9: केबल तैयार करें

• काम की सतह से पूरी असेंबली को अनटेप करें_

• यह सुनिश्चित करने के लिए इसे हिलाएं कि टेफ्लॉन डिफ्यूज़र डिस्क बाहर न गिरे। यदि ऐसा होता है, तो डिस्क को अभी के लिए अलग रख दें।

  _

• केबल के महिला छोर को काटें। ग्रोमेट के माध्यम से कटे हुए सिरे को केस में धकेलें और उसमें से खींचें। इसे बहुत दूर खींचने की चिंता न करें, आप इसे बाद में वापस खींच पाएंगे। डिश सोप की एक बूंद का उपयोग करें यदि इसे धक्का देना मुश्किल है।_
• अंदर के चार तारों को बाहर निकालने के लिए कटे हुए सिरे पर बाहरी केबल शीथिंग को काटें, सावधान रहें कि आंतरिक तारों पर इन्सुलेशन को नुकसान न पहुंचे। शीथिंग के कम से कम 2 सेमी काट लें।_
• आंतरिक चार तारों से इन्सुलेशन की 8 मिमी पट्टी करें और प्रत्येक के सिरों को मोड़ें।_
• टांका लगाने वाले लोहे के साथ गर्म करके और तारों में कुछ मिलाप लगाने से "टिन" मुड़ जाता है। _
• केबल के दूसरे छोर पर आंतरिक तारों और 3.5 मिमी प्लग के चार भागों के बीच कनेक्टिविटी निर्धारित करने के लिए एक डिजिटल मल्टीमीटर (डीएमएम) का उपयोग करें। रंग लिखें: रंग: टिप: _ [+5V] रिंग 1: _ [एससीएल] रिंग 2: _ [एसडीए] आस्तीन: _ [जीएनडी] नोट: ये रंग लगभग निश्चित रूप से कनेक्शन आरेख में रंगों से मेल नहीं खाएंगे, तो यह बहुत महत्वपूर्ण है._
• रबर ग्रोमेट के माध्यम से केबल को वापस बाहर निकालें जब तक कि आंतरिक तारों का इन्सुलेशन ADS1115 बोर्ड के VDD छेद तक न पहुंच जाए। _

चरण 10: मिलाप केबल तार और हुकअप तार ADS1115

• हुकअप तार की निम्नलिखित लंबाई को काटें (केवल TMP36 के लिए आवश्यक)

  • काला, 2.5 सेमी
  • लाल, 2.5cm प्रत्येक के प्रत्येक छोर से 6mm पट्टी._
• 2.5cm लाल तार के एक छोर के साथ, प्लग टिप (+5V) से VDD छेद से जुड़े केबल तार को मिलाएं।
• प्लग स्लीव (GND) से GND होल से जुड़े केबल वायर को 2.5cm ब्लैक वायर के एक सिरे के साथ मिलाएं।
• प्लग रिंग 1 (SCL) से SCL होल से जुड़े केबल वायर को मिलाएं।
• प्लग रिंग 2 (एसडीए) से जुड़े केबल वायर को एसडीए होल से मिलाएं। _

चरण 11: मिलाप TMP36 पावर/ग्राउंड लीड्स (वैकल्पिक)

• 2.5cm ब्लैक वायर (GND होल से) के दूसरे सिरे को दाईं ओर TMP36 लेड से मिलाएं। सुनिश्चित करें कि यह मध्य लीड से संपर्क नहीं करता है।_
• 2.5cm लाल तार के दूसरे छोर (VDD छेद से) को बाईं ओर TMP36 लीड से मिलाएं। सुनिश्चित करें कि यह मध्य लीड से संपर्क नहीं करता है।_

चरण 12: जैक को तारों को काटें और मिलाप करें

• चार हुकअप तार काटें। जो भी बाड़े आप Arduino (IV Swinger 2 के लिए 9cm) में डाल रहे हैं, उसके लिए उन्हें काफी लंबा करें:

  • काला: _
  • लाल: _
  • नीला: _
  • हरा: _ प्रत्येक के अंत से 1cm पट्टी।_
• केबल प्लग को 3.5 मिमी जैक में डालें।
• यह निर्धारित करने के लिए DMM का उपयोग करें कि 3.5 मिमी जैक के पीछे कौन सा सोल्डर कनेक्शन ADS1115 बोर्ड पर VDD छेद से जुड़ा है। लाल तार को जैक पर उस सोल्डर कनेक्शन से जोड़ दें।_
• यह निर्धारित करने के लिए DMM का उपयोग करें कि 3.5mm जैक के पीछे कौन सा सोल्डर कनेक्शन ADS1115 बोर्ड पर GND होल से जुड़ा है। BLACK वायर को जैक के सोल्डर कनेक्शन से जोड़ दें।
• यह निर्धारित करने के लिए डीएमएम का उपयोग करें कि 3.5 मिमी जैक के पीछे कौन सा सोल्डर कनेक्शन एडीएस 1115 बोर्ड पर एससीएल छेद से जुड़ा है। जैक पर उस सोल्डर कनेक्शन के लिए नीले तार को मोड़ो।_
• यह निर्धारित करने के लिए DMM का उपयोग करें कि 3.5 मिमी जैक के पीछे कौन सा सोल्डर कनेक्शन ADS1115 बोर्ड पर SDA छेद से जुड़ा है। GREEN तार को जैक पर उस सोल्डर कनेक्शन से मोड़ें।_

• कनेक्शन की पुष्टि करने के लिए DMM का उपयोग करें। हुकअप तार के अंत से ADS1115 छेद तक निरंतरता का परीक्षण करें। उसी समय, परीक्षण करें कि अन्य तीन में कोई निरंतरता नहीं है।

  • रेड टू वीडीडी: _
  • ब्लैक टू जीएनडी: _
  • नीला से एससीएल: _
  • ग्रीन टू एसडीए: _
• सभी चार हुकअप तारों को 3.5 मिमी जैक में मिलाप करें_

चरण 13: अंतिम विधानसभा

• केबल के चारों ओर केबल टाई लगाएं और केस के अंदर की तरफ ग्रोमेट के ठीक बगल में इसे कसने के लिए सरौता का उपयोग करें। ट्रिम करें।_
• केस के कवर को स्क्रू करें._
• किट के साथ शामिल महीन अपघर्षक कागज के छोटे टुकड़े का उपयोग करें और धीरे से टेफ्लॉन की सतह को एक गोलाकार गति से हटा दें, जो डिस्क से "चमक" को हटाने के लिए पर्याप्त है।_
• यदि टेफ्लॉन डिफ्यूज़र डिस्क अपने अवकाश में कसकर नहीं फंसती है, तो इसे पकड़ने के लिए अवकाश के चारों ओर सुपरग्लू की एक छोटी मात्रा का उपयोग करें। सुनिश्चित करें कि फोटोडेटेक्टर पर कोई गोंद न लगे! सुपरग्लू लगाने के लिए टूथपिक उपयोगी हो सकती है, लेकिन जल्दी से आगे बढ़ें। गोंद के सूखने तक इसे पकड़ने के लिए एक छोटे से क्लैंप का उपयोग करें।_
• Arduino से कनेक्ट करें: 3.5 मिमी जैक के पीछे से चार तारों को Arduino से कनेक्ट करें जैसा कि तस्वीरों में दिखाया गया है।_

चरण 14: परीक्षण चलाना और कैलिब्रेट करना

GitHub रिपॉजिटरी में दस्तावेज़ बताता है कि परीक्षणों को कैसे लोड और चलाना है। यह यह भी बताता है कि पायरेनोमीटर को कैलिब्रेट करने के लिए क्या आवश्यक है।