Инфракрасный датчик температуры MLX90614: обзор, скетч, характеристики

Контактные датчики температуры не являются универсальными. Температуру не всех объектов можно измерить прикоснувшись. Для этого существуют бесконтактные инфракрасные температурные датчики. Например, MLX90614. Он измеряет сразу два вида температуры: объекты и окружающая среда. Работает в двух температурных режимах – Цельсий и Фаренгейт.

Как это работает?

Все инфракрасные термометры для измерения используют физическое явление внутреннего излучения тел. Все тела имеют молекулы, которые движутся, если разогреты. От них же исходит излучение, которое и перехватывает датчик. Это излучение – один из видов электромагнитного излучения – инфракрасное. Чем теплее объект, тем больше излучения (после определенного порога возможно излучение видимого света). Типы датчиков, один из которых мы сегодня рассмотрим, могут обнаруживать инфракрасное излучение. Посмотрим, как с этим справляется инфракрасный датчик температуры MLX90614.

Спецификация

• Рассмотрим характеристики этого датчика:
• Диапазон измерения температур воздуха/предметов: -40 – +125°C/-70 – +380°C;
• Погрешность в обоих вариантах: ±0,5°C;
• Наименьшая измеряемая величина: 0,02°C;
• Интерфейс связи: I2C;
• Дальность измерения температуры: 1 см;

Датчик MLX90614 – полезный датчик для детектирования холода или тепла от объектов. Например, приготовленная пища, комплектующие компьютеров, мороженое и жидкости. При этом, не нужен прямой контакт с измеряемым объектом, что повышает удобство эксплуатации. На основе этого сенсора можно реализовать проект метеостанции, так как он может измерять температуру воздуха.

Что понадобится

• Скоро мы будем реализовывать маленький тестовый проект. Для этого нам понадобятся некоторые детали:
• Сам датчик MLX90614;
• Микроконтроллер Arduino (от Нано до Мега);
• Макетная плата;
• Провода типа "мама-папа".

Схема соединения

На фотографии ниже соединение датчика и микроконтроллера Arduino Nano:

Датчик использует соединение I2C, поэтому подключение типовое. Для этого надо подключить по следующей схеме (датчик – микроконтроллер):

1. VIN – 3.3 или 5V;
2. GND к GND;
3. SDA – 4 аналоговый (на Arduino);
4. SCL – 5 аналоговый (на Arduino);

Вот схема подключения устройства. Можно не использовать макетную плату, а подключить напрямую к микроконтроллеру:

Код

Писать под сенсор температуры на самом деле просто. Скачайте библиотеку Adafruit (нужна для работы с I2C):

Нужно открыть папку с библиотекой и разархивировать ее.
Библиотека MLX90614 - скачать
Код можно увидеть ниже:

Немного разберемся с ним.
mix.begin() – инициализация датчика.
В loop() мы вызвали Serial Monitor, чтобы через него читать, что выводит датчик (в данном случае это будет температурой воздуха). У датчика есть две главные функции:
mls.readAmbientTempC() – измеряет температуру воздуха. Полезно использовать в метеостанции.
mlx.readObjectTempC() – измеряет температуру объектов.

Нужна шкала измерения не в Цельсиях, а в Фаренгейтах? Просто на конце этих функций поменяйте C на F и перепрошейте систему. Так мы увидим следующее:

Отрицательная температура – измерение льда. Главное соблюдать дистанцию в 1 см и следить, чтобы датчик "смотрел" на нужный объект.