SCI采集模块漂流（科学探究一）基于SCI分析太阳光线对水温下降的影响 简单

有幸参与SCI采集模块硬件漂流活动，我收到的是SCI采集模块及SHT31-F数字温湿度传感器，ICP-10111气压温度传感器，ENS160空气质量传感器，VEML7700环境光传感器，18B20防水温度传感器套件。先看一下全家福（如下图）

由于疫情原因，我也不幸感染了新冠病毒，体验了“刀片嗓”，新冠病毒需要多喝水，因为是冬天，更好的将水温凉至可以饮用的温度，水温的下降的速度与周围温度有关系，跟光照是否也有关系呢？我们这个实验要测试相同室内温度下，光照强和光照弱的水温下降的数据对比；不同室温下，水温下降的数据对比。为了配合实验，选择了18B20防水温度传感器套件用来记录水温的变化；SHT31-F数字温湿度传感器用于采集室内温度和湿度；VEML7700环境光传感器用于采集水杯周围的光照值。（选择传感器如下图）

将防水温度传感器是数字信号，连接Port1，SHT31-F数字温湿度传感器是IIC传输协议连接Port2，VEML7700环境光传感器是IIC传输协议连接Port3。（连接图如下）

连接后，通上电源，发现一个问题，IIC协议的传感器都自动识别，屏幕上显示Light数值、Temp_Air、Humi_Air三项数值，不显示水温数值。（如下图）

在初始页摁下“S”键，进入设置菜单，光标默认处于“Select SKU”，此时摁下“OK”键，进入传感器选择页面。（如下图）

通过“S”和“R”键上移/下移光标至KIT0021 Water Temp传感器，此时摁下“OK”键（如下图）

防水温度数值出现了，跟室内温度差不多，传感器需要一定的反映实践，开始准备科学实验吧。

设置记录数据的频率，进入设置菜单，通过“S”和“R”键上移/下移光标至“Set Refresh Rate”，此时摁下“OK”键进入记录频率设置页面。

通过“S”和“R”键上移/下移光标至记录时间为1S，摁下“OK”确认选择。

因为是科学试验，测试光对水温的影响，因为是冬天，所以选择室内，测试温度大约为19摄氏度，湿度大约为40%—50%，为了科学的严谨性应该使用烧杯，用酒精灯烧开后进行试验，家里没有这个条件，所以用烧开的水倒置纸杯里。实验环境需要一个光照强的时间段，选择早晨11点窗台上测试，光照度大约在2500lx左右，将SCI连接充电宝，按下R键开始记录，防水温度传感器放置纸杯中，因为水温测试有延时，水温达不到100℃，测试水温起点为93.8℃，水温降到30℃为终点，记录时间大约2个小时。(光照度强的环境及数值如下图)

因为是对比实验，同样环境下，选择下午5点，光照度在10lx以下，将SCI连接充电宝，按下R键开始记录，防水温度传感器放置纸杯中，测试水温起点为93.8℃，水温降到30℃为终点，记录时间大约2个小时。

通过Type-c数据线将模块与电脑连接，此时电脑会弹出一个新的U盘文件，U盘中有两个文件，分别为上午10点56分19秒开始的数据和下午17点55分22秒开始的数据，文件的命名以开始的年月日时分秒命名。

分析数据，首先统计一下室内平均温度、室内平均湿度、光照平均值、水杯的容量、水温起始93.8℃时间、水温结束30℃时间、水温下降用时。

通过观察表格生成水温变化曲线图，发现了水温在测试过程中出现-1000的数值，可能是系统问题，需要手动修正，这个反馈给开发技术，希望能够减少数据获取错误。下图为高光照水温变化图。

经过测试发现低光照水温出现-1000数值比高光照要多，难道是因为光线不好影响水温？下图为低光照水温变化图。

实验总结：光照的确可以影响温度变化，通过对比发现，高光照的情况下水温下降的慢，说明光照自身带有热量，250ml水在光照强情况下比光照弱下降温要延时12分4秒，这个实验只是通过数据来确定光照自身热量存在，通过实验得出结论：光照度越高，对水温下降的越慢。