Електронна вимірювальна система для вивчення сенсорів IoT
DOI:
https://doi.org/10.31861/sisiot2023.2.02003Ключові слова:
сенсор, вологість, цифрове оброблення сигналів, вимірювальна системаАнотація
В роботі обґрунтовано вибір методики і розроблено електронну вимірювальну систему, що надає можливості вивчати сенсори систем Інтернету речей. На основі аналізу існуючих методів побудови аналогічних систем обрано підхід та запропоновано методику забезпечення заданого рівня температури і вологості у кліматичній камері. Зокрема, визначення рівня відносної вологості для його подальшого регулювання здійснюється за допомогою еталонного давача відносної вологості та температури. Параметри досліджуваного студентами сенсора визначаються на основі вимірювання частоти генератора, реалізованого на мікросхемі NE555. Необхідний рівень вологості у кліматичній камері підтримується шляхом змішування вологого та сухого повітря, потоки яких регулюються засувками різного діаметра. Розроблена електронна вимірювальна система виготовлена, проведене її експериментальне випробування. Експериментальні результати залежності вологості у кліматичній камері, виміряні за допомогою еталонного сенсора DHT22, від співвідношення площ отворів у засувках свідчать про її нелінійність. Водночас залежність частоти генерованих коливань та ємності аналогового ємнісного давача вологості від відносної вологості у кліматичній камері є практично лінійною. За результатами експериментів отримане емпіричне співвідношення, враховане під час програмування пристрою і призначене для проведення подальших вимірювань відносної вологості. Основні характеристики розробленої електронної вимірювальної системи: діапазон регулювання відносної вологості – 40-80%, діапазон зміни температури – 20-80 °С, час встановлення заданого рівня вологості після заміни засувок – 6-7 хв. Електронна вимірювальна система може застосовуватись для навчальних цілей, а також для розв’язання практичних завдань щодо контролю та регулювання температури і відносної вологості повітря у замкненому просторі.
Завантажити
Посилання
“LoRaWAN temperature, humidity, leak detection, all-in-one sensor,” TEKTELIC, 30-May-2022. [Online]. Available: https://tektelic.com/products/sensors/comfort-base-smart-room-sensor/.
J. Fraden, Handbook of modern sensors: Physics, designs, and applications, 5th ed. Cham, Switzerland: Springer International Publishing, 2016.
X. Rao et al., “Review of optical humidity sensors,” Sensors, vol. 21, no. 23, p. 8049, 2021.
L. B. Veldscholte, R. J. Horst, and S. de Beer, “Design, construction, and testing of an accurate low-cost humidistat for laboratory-scale applications,” Eur. Phys. J. E Soft Matter, vol. 44, no. 4, p. 48, 2021.
“Compare DHT22, DHT11 and Sensirion SHT71,” Kandrsmith.org. [Online]. Available: https://www.kandrsmith.org/RJS/Misc/Hygrometers/calib_dht22_dht11_sht71.html.
Kostur O., Sakhno A., Zakharov H., Parfenov V., Rudakov V., Zaichenko Y., inventors (2001). Ustanovka dynamichnoho osushennia povitria pidvyshchenoi efektyvnosti dlia kompleksiv hrupovoho zberihannia ozbroiennia ta viiskovoi tekhniky [Installation of dynamic air drying of increased efficiency for complexes of group storage of weapons and military equipment].Ukrainian patent, no.35344. URL: http://surl.li/mmayr
Dvykaliuk R., inventor (2018). Kondensatsiina ramka dlia zmenshennia volohosti useredyni vulyka ta dobuvannia kondensatu [Сondensation frame for reducing humidity inside the hive and coating condensate]. Ukrainian patent, no.129535. URL: https://iprop-ua.com/inv/zt0dhidl/
Timothee Cailleaux (FR), inventor (2020). Pakuval'ni materialy z rehulyuvannyam volohostii [Moisture control packaging materials]. Ukrainian patent, no.121895.
Berezovskyi V., inventor (2014). Sposib pidtrymannia optymalnoi volohosti zhytlovykh prymishchen [The method of maintaining optimal humidity in residential premises]. Ukrainian patent, no.92377. URL: http://surl.li/mmbsg
Serha O., Dubrovin V., Melnychuk M., Hryhoriuk I., Myronenko V., inventors (2011). Prystrii rehuliuvannia volohosti povitria v klimatychnii kameri [Device for regulating air humidity in the climatic chamber].Ukrainian patent, no.96072. URL: http://surl.li/mmbzl
Brailovsky V., Rozhdestvenska M., Fitsak B., inventors (2022). Prystrij dlya rehulyuvannya volohosti v klimatychnij kameri [Device for humidity regulation in climate chamber]. Ukrainian patent, no.151206.
Features and 3. Description, “xx555 Precision Timers,” Www.ti.com. [Online]. Available: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ne555.pdf.
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Безпека інфокомунікаційних систем та Інтернету речей
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
