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探索者D1系列教程十一 防水温度传感器
Ski Ski 2018-12-28 15:26:14
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简单

                                                 探究不同杯子的保温效果

       通过探究“陶瓷杯和玻璃杯,哪个保温效果更好”来学习防水温度传感器的使用方法。

器材清单

       Romeo、USB数据线、2个防水温度传感器、1个陶瓷杯、1个玻璃杯、2个纸杯(转移热水用)、65℃的水、秒表、记录表

 实验分析

       探究的问题是“陶瓷杯和玻璃杯,哪个保温效果更好”,自变量为陶瓷杯和玻璃杯,因变量为保温效果。为了保证实验结果的准确性和科学性,需控制无关变量,比如,初始水温应相同,在陶瓷杯和玻璃杯中倒入等量的水,以及两个杯子的杯形、容量大体一致等。

       保温效果的好坏是指经过相同的时间,温度变化小(即初始水温与最终水温的温差小)的杯子保温效果好,温度变化大的杯子保温效果差。

实验设计

       将等量、等温的水分别倒入陶瓷杯和玻璃杯中,并将此时两个杯子中的水温记在记录表中;然后每隔5分钟使用防水温度传感器分别测量陶瓷杯和玻璃杯中的水温,并利用串口监视器读取测量到的水温,将数据记在记录表中,一共测量5次即可。具体操作步骤如下:

       (1)将65℃左右的水分别倒入两个相同纸杯至相同高度,以获取等量的水;

       (2)将两个纸杯中的水分别倒入陶瓷杯和玻璃杯中,并记下初始水温;

       (3)每隔5分钟,使用防水温度传感器分别测量陶瓷杯和玻璃杯中的水温,并记录数据,每个杯子测量5次后停止。

分析数据并得出结论

       通过Excel绘制图表的方式,对采集的数据进行处理,比较陶瓷杯和玻璃杯的保温效果。

防水温度传感器

       防水温度传感器是一款可以测量水温的传感器。如下图所示,防水温度传感器属于数字传感器,它和Arduino结合可以用于土壤温度检测、热水箱温度控制等。从图中可看出,防水温度传感器是三线接口,分别为红线(VCC)、黑线(GND)、黄线(DATA)。

      这里用到的三线接口为A型接口,还有一种接口为B型接口,B型接口是红线(VCC)、黄线(GND)、绿线(DATA)。

projectImage

       本实验用到的防水温度传感器测量范围是-10℃到85℃。使用防水温度传感器时,必须接一个上拉电阻,因此就需用到转接器。下图所示是一款通用的可插拔传感器转接器(简称转接器),可接数字输入模块和模拟输入模块。与其它传感器连接时,注意A、B、C分别代表的意义,从图中可清楚看出,A为信号口、B为VCC、C为GND。通过该转换器,能够让非标准元件简单地连接到Romeo控制器,从而简化电路的设计,实现即插即用的效果。

projectImage

       如下图所示,这是防水温度传感器和转接器的连接图,将防水温度传感器的黄线、红线、黑线相对应的插到转接器的信号口(A)、VCC(B)、GND(C)即可。然后按照对应的接线颜色将转接器与Romeo的数字针脚连接起来。

projectImage

       使用防水温度传感器测量水温时,探头浸入水中的深度不同,测量的结果可能不同,因此为了结果的准确性,要将金属探头全部浸入水中。

       假如将防水温度传感器连接到数字针脚2,且输出的数字保留两位小数点,则用防水温度传感器测量水温的代码如下图所示。

projectImage

进行实验与收集数据

       按照制定计划中的实验步骤,认真细心地进行具体的实验操作。并在整个实验过程中,做好相关的数据记录。同时需注意:使用防水温度传感器测量水温时,要等串口监视器上的温度基本稳定后,再记录温度数据。

分析数据与得出结论

        根据实验中记录的两组五次数据对比,判断陶瓷杯和玻璃杯的保温效果,得出结论。

Makelog作者原创文章,未经授权禁止转载。
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