Stap 2: Basic circuit
Ik denk dat is duidelijk dat het circuit uit de volgende dingen bestaat:
LED + driver circuit
Fotodiode, te vangen en het meten van het gereflecteerde licht
iets om te filteren en versterken van de gemeten signalen
In dit geval is het slim om te bepalen van het circuit door het variëren van de helderheid van de LED. Stel je meet je op een zeer lichte huid, zodat de LED niet hoeft te schijnen zo helder als het kan, omdat dat DC signalen toe te aan onze oproep voegen zou. De LED moet daarom worden gedreven door een huidige X. Nu men wil meten op persoon B met een donkere huidskleur, de LED is helderder, omdat zijn moeilijker te krijgen diep genoeg in de huid. De LED moet worden aangedreven door huidige B. De huidige moet worden gecontroleerd op een slimme manier.
De LED driver + controller zijn dus het moeilijkste ding om in dit instructable - basiskennis in de elektronica zijn voortaan beter.
De aangezien het controller circuit zal de uitgang van een spanningsniveau en de LED wordt gedreven met de huidige moeten we een converter:
de zogenaamde gedreven huidige spanningsbron, weergegeven in de tweede afbeelding. Deze moet bekend en u ziet in afbeelding 2. In dit geval wordt de stroom door de LED gedefinieerd door de OpAmps ingangsspanning gedeeld door de 10 ohm weerstand.
Het setpoint voor mijn controller is een output van mijn gemeten signaal. Het signaal wordt gemeten door een fotodiode, die is uit een elektrische oogpunt een stroombron. De spanning zal worden omgezet in een spanning door een huidige gedreven spanningsbron- of transimpedantie-versterker - die ook moet bekend. De uitgangsspanning wordt bepaald door de weerstand tijden de imput huidige.
Het DC deel van dit signaal is het setpoint voor de controller, omdat het de reflectie van de huid en dus de huidskleur vertegenwoordigt. Het DC deel uit haar deel van de AC door een condensator is uitgeschakeld en in het circuit van de controller wordt gevoed.
Als er een behoefte om iets te controleren, zijn er verschillende manieren om een controller.
Die altijd hangen af van het soort circuit en de vorm en snelheid van de signalen. In een circuit als dit, waar geen afwijking na controle is toegestaan en de controle moeten zeer snel, een controller die bestaat uit P-, ik- en D-onderdelen is gemeenschappelijk. Heel ruwweg kan men zeggen, dat het D-gedeelte de snelheid voor harde veranderingen, dient dan de P-deel grote veranderingen voor grote afwijkingen zo goed dient en ik zal deel leiden tot een perfect passen in de gewenste waarde. De reactie van de stap van een domeincontroller als dit ziet er als hieronder getoond.
De opbouw van dit circuit met discrete analoge elektronica onderdelen wordt geïllustreerd in de 4. foto. Haar
doel is dus houd de wilde signalen altijd op hetzelfde niveau onafhankelijk van de verschillende patiënten te bepalen tussen de gemeten waarden en de ingestelde waarden. De sequentie wordt gedefinieerd als zijnde een PID-controle-circuit.
Het laatste deel van de elektronica is het signaal versterken met een hoge factor als 100 te filteren. De filtering is noodzakelijk, omdat vooral met dit soort meting verschillende geluiden zoals gas-ontladingslampen, die geluiden van 100Hz verzenden de fotodiode men kan, dit wordt gedaan door een standaard opamp circuit van de twee weerstanden en een condensator. Sinds is bronnen alles met mijn arduino, de schakeling werkt met 5Vs één levering. De basislijn is op 2,5 volt en maak ik dit met een eenvoudige Z diode (2.3V) in een configuratie met spanning divider. Dit is ook een standaard ciruit voor het maken van een juiste verwijzing (zoekt stabiliseren spanningen met de zener diodes--> http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/1012151.htm, Duits).
De simulatie van dit ontwikkelde circuit wordt weergegeven in de laatste foto.
De gepulste "DC"-signaal, dat abrupte verschillende kleuren van de huid vertegenwoordigt, moet worden aangepast door de controleur. Dit circuit gewoon meet de variërende gelijkstroom als een gelijkspanning en die spanning in een juiste maat (gemaakt door versterking)-feeds in de spanning gedreven stroombron. De verschillende gelijkstroom van de foto diode wordt weergegeven als de huidige I(I3) in de eerste grafiek. Deze stroom wordt vertaald naar een spanning-signaal door de circuits (tweede grafiek). De puls signaal is licht zichtbaar op de verschillende DC deel. De output van de controller wordt weergegeven als V(n001). Na het geven van deze spanning op de LED driver, de stroom door de LED wijzigingen (I(D1)). Men kan zien, dat er is geen grote tijd verschil tussen de verandering van gelijkstroom en de verandering van LED huidige, die uiteraard echt goed is voor het beheersen van doel
Omdat de huidige en helderheid bijna lineaire op LEDs gedragen, zoals het is weergegeven in bijlage A,
de LED zal in - en haar te verlagen. De laatste grafiek toont het uitgangssignaal voordat de ontkoppeling van de DC-deel. Men kan zien, dat de controller moet nog enige tijd om de DC-varianten. Dit kan worden gezien door de hoge pieken van de afnemende amplitude naar de honk-lijn. De puls signaal is duidelijk zichtbaar.
