Светодиод в качестве кнопки. Измеряем поток тепла от него в палец., Open Source проект (если конечно что-нибудь получится) Опции

[galjoen]

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.

[sensor_ua]

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

[galjoen]

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.

[Tanya]

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.

Тоже что-ли Вас похвалить? Вот думаю, за что...
Именно последовательно и думала... Напряжение больше - удобнее. А теперь сомнения. Еще один резистор или генератор тока... А в противном включении - два резистора моста двойного назначения...
Можно даже второй диод не прятать, а как вторую кнопку использовать. Увеличение, уменьшение...