מבוא לידע בנושא מד רוח
מד עוצמת ההארה הוא מכשיר נפוץ למדידת עוצמת הארה של מקור אור בתחום הבדיקות הפוטואלקטריות. לרוב המוצרים הבוגרים הקיימים כיום בשוק יש פונקציה אחת, שיכולה לענות רק על הצרכים של בדיקת עוצמת הארה בודדת, ואינה ניתנת ליישום לרגל ניטור בזמן אמת והתאמה מתואמת של עוצמת ההארה של מספר מקורות אור. עבור סוג זה של יישום, מד עוצמת הארה נייד עם הספק נמוך מוצג במאמר זה. מד הארה זה יכול לא רק להשלים את בדיקת עוצמת ההארה בתנאי מכונה בודדת, אלא גם ליצור רשת בדיקה באמצעות תקשורת אלחוטית כדי לנטר את מידע עוצמת ההארה של מספר מקורות אור בזמן אמת. נתוני הבדיקה מועברים לבקרה המרכזית בזמן אמת
המחשב מספק נתונים מדויקים להתאמת עוצמת הארה בזמן אמת. במקביל, למכשיר יש גם פונקציית כיול עצמי, שיכולה להתאים בקלות את פרמטרי הכיול, לשפר את דיוק המדידה, ובעלת דיוק בדיקה גבוה ומצב עבודה יציב.
מאפיינים.
1 עיצוב חומרה
תפקידו העיקרי של מד עוצמת ההארה הוא לבדוק את עוצמת ההארה של מקור האור ולהציג את תוצאות הבדיקה. במצב בדיקת הרשת, מד הלוקס צריך גם להעביר את תוצאות הבדיקה למחשב הבקרה הראשי דרך הרשת האלחוטית. כדי לעמוד בדרישות הפונקציונליות לעיל, החומרה של הציוד מורכבת מחיישנים, מעגלי עיבוד אותות, מעגלי המרת AD, בקרי ליבה, ממשקי אינטראקציה בין אדם למחשב, ממשקי תקשורת ומודולים אחרים, הרכב החומרה וזרימת הנתונים.
חיישן עוצמת ההארה של מד עוצמת ההארה משתמש בפוטו-תא סיליקון, שהוא התקן המרה פוטו-אלקטרי בעל רגישות גבוהה, שיכול להמיר באופן ליניארי את מידע עוצמת ההארה לאות זרם, וניתן לחשב את מידע עוצמת ההארה על ידי זיהוי הערך הנוכחי. התפקיד העיקרי של מעגל עיבוד האותות הוא להמיר את פלט האות הנוכחי על ידי החיישן לאות מתח שניתן לזהות על ידי מעגל ההמרה AD
מכיוון שהפלט של תא הסיליקון הפוטו-וולטאי הוא אות זרם חלש, שגיאת מדידה גדולה תובא בשיטת ההמרה הישירה של נגדים מקבילים. לכן, סכימת התכנון של שימוש במגבר תפעולי לבניית מעגל המרה IV נבחרה בתכנון. התרשים הסכמטי של המעגל מוצג באיור. הופעה.
ביישומים מעשיים, האינדיקטורים הרלוונטיים של המגבר התפעולי ישפיעו גם על תוצאות הבדיקה, ולכן חשוב מאוד לבחור מגבר תפעולי מתאים. בתכנון זה, נבחר המגבר התפעולי AD8571. למגבר תפעולי זה יש את היתרונות של ספק כוח חד-קצה, רווח גבוה וזרם הטיה נמוך עד 20pA. הוא משמש בעיקר בתחום מדידת זרם מדויקת ותואם באופן מלא לצרכי מד עוצמת ההארה.
מעגל ההמרה של AD ממיר את פלט האות האנלוגי ממעגל עיבוד האותות לאות דיגיטלי. על מנת להבטיח את הרזולוציה ודיוק הבדיקה של מד עוצמת ההארה, ולקחת בחשבון את צריכת החשמל הנמוכה, נעשה שימוש בשבב ההמרה AD7472 עם 12-רזולוציית סיביות בתכנון. יחס האות לרעש בתנאי כניסה גבוה עד 70dB, מה שעונה במלואו על צורכי השימוש, והזרם שלו הוא רק 50nA במצב שינה, העונה על
קונספט עיצובי של צריכת חשמל נמוכה, מתח הייחוס שלו מסופק בתקן AD78o 2.5V.
המקלדת ומודול תצוגת הגביש הנוזלי משמשים כממשק אינטראקציה בין אדם למחשב כדי לספק למשתמשים שיטות פעולה נוחות ותצוגת מצב. משתמשים יכולים להשתמש בלחצנים כדי להשלים את הגדרות האתחול, ההמתנה ומצב הבדיקה של מד עוצמת ההארה, ולקבל בדיקה בזמן אמת של מד עוצמת ההארה דרך מודול תצוגת הגביש הנוזלי. מידע על תוצאות ומצב עבודה.
