Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Technology >> Teknologi Industri

Bangun Kamera Imaging Termal Biaya Rendah Anda Sendiri: Panduan DIY

Apakah Anda mencari cara untuk menangkap tanda panas selama musim dingin tetapi tidak mampu membeli kamera termal komersial? Jika ya, yang Anda butuhkan adalah kamera imaging termal DIY. 

Membuat kamera imaging termal tidak sulit seperti yang terlihat. Sebenarnya, prosesnya melibatkan mengaktifkan kemampuan sensor kamera Anda untuk melihat cahaya inframerah.

Kamera imaging termal DIY jauh lebih murah daripada kamera termal seek termal termurah, yang harganya mencapai dua ratus dolar.

Jadi, dalam artikel ini, Anda akan mempelajari cara membangun kamera termal DIY yang mudah dengan operasi yang mulus dan menunjukkan kepada Anda cara kamera ahli ini bekerja.

Jika Anda juga ingin mempelajari lebih lanjut tentang rangkaian kamera imaging termal, artikel ini adalah untuk Anda.

Kamera Imaging Termal DIY

Kamera termal rata-rata adalah perangkat yang mahal. Jika Anda ingin menyewa, akan memuai lima puluh dolar sehari. Namun, Anda dapat membangun kamera termal yang lebih terjangkau.

Singkatnya, memungkinkan untuk mengonversi kamera digital apa pun menjadi kamera termal. Mengapa? Karena ada sensor CCD bawaan pada kamera ini yang dapat menangkap spektrum cahaya inframerah.

Bangun Kamera Imaging Termal Biaya Rendah Anda Sendiri: Panduan DIY

Kamera Ponsel dengan Imaging Termal

Tapi karena paparan berkelanjutan terhadap cahaya inframerah dapat merusak sensor, sebagian besar produsen menggunakan filter pemblokir inframerah untuk menonaktifkan fitur ini. Meskipun demikian, menghapus filter inframerah dari lensa kamera Anda dapat memungkinkan Anda untuk melihat keindahan inframerah.

Artikel ini akan menggunakan kamera termal MLX90640 dengan resolusi 24 x 32 atau 768 piksel untuk kamera imaging termal DIY kami. Kami juga akan memasangkan MLX90640 dan SBC Raspberry Pi, memungkinkannya untuk mencatat peta suhu dengan resolusi yang cukup tinggi.

Kami juga akan menggunakan Python untuk memotivasi RPI untuk menghasilkan batasan tertentu. Kemudian, kita dapat memosisikan MLX90640 dengan benar untuk memberikan kamera termal yang berjalan pada resolusi 320 x 240.

Jika Anda ingin kamera termal DIY berfungsi saat Anda berjalan-jalan, Anda perlu cara untuk menampilkan output langsung dari kamera dan beberapa baterai untuk menjaga agar tetap berjalan. Hal terbaiknya adalah Anda juga dapat menggunakan kamera termal DIY ini sebagai kamera keamanan karena resolusinya cukup tinggi untuk menangkap gambar berkualitas.

Prinsip Kerja

Kamera termal hanya dapat menangkap wilayah inframerah dari objek yang tidak terlihat oleh mata manusia. Menariknya, sebagian besar hal dapat menghasilkan energi inframerah, yang juga dapat disebut tanda panas. Oleh karena itu, kamera termal mendeteksi dan mengukur energi inframerah objek.

Juga, kamera mengubah data inframerah yang terdeteksi dan diukur menjadi gambar elektronik. Gambar elektronik menunjukkan suhu permukaan benda yang Anda ukur. Kamera termal juga berisi sistem optik yang mengumpulkan energi inframerah ke chip detektor khusus atau array sensor. 

Bangun Kamera Imaging Termal Biaya Rendah Anda Sendiri: Panduan DIY

Gambar Termal

Selain itu, array sensor menempatkan ribuan piksel detektor dalam gaya grid. Ini bagian terbaik. Setiap piksel pada array sensor mendeteksi energi inframerah yang difokuskan padanya dan menciptakan sinyal elektronik yang cocok.

Prosesor kamera kemudian menghitung sinyal setiap piksel dan menciptakan peta warna yang menunjukkan suhu. Juga, setiap nilai suhu memiliki warna yang berbeda. Terakhir, matriks warna yang dihasilkan pindah ke memori kamera dan menampilkan gambar termal dari objek yang diukur Anda.

Sebagian besar kamera termal dilengkapi kamera standar yang secara otomatis menangkap cahaya terlihat dan menciptakan gambar digital standar. Saat Anda menggabungkan gambar ini, Anda dapat dengan mudah mendeteksi area masalah dalam gambar termal Anda dan mencocokkannya dengan area dan peralatan aktual yang Anda periksa.

Komponen yang Dibutuhkan

Anda memerlukan dua komponen untuk membangun kamera termal DIY, termasuk:

Sementara harga kedua komponen dapat bervariasi tergantung di mana Anda membeli, proyek ini seharusnya tidak melebihi seratus lima puluh dolar.

Langkah-langkah

Berikut adalah langkah-langkah yang perlu Anda ikuti untuk membangun proyek ini:

Langkah 1: Penghubungan

Pertama, Anda perlu menghubungkan MLX90640 ke Raspberry Pi Anda. Periksa gambar di bawah ini untuk melihat cara menghubungkan komponen Anda. 

Juga, Raspberry Pi dan MLX90640 menggunakan protokol I2C untuk berkomunikasi. Protokol I2C ini memerlukan pin hardware Pi lima atau tiga (SDA atau SCL) untuk bekerja.

Bangun Kamera Imaging Termal Biaya Rendah Anda Sendiri: Panduan DIY

Diagram Penghubungan

Langkah 2: Menggunakan MLX90640 untuk Menyetel Raspberry Pi Anda

Anda akan memerlukan library Adafruit untuk memrogram papan breakout MLX90640. Oleh karena itu, masukkan kode berikut di terminal Raspberry Pi Anda untuk memeriksa apakah Anda dapat memvisualisasikan sensor MLX90640 dalam Python:

Bangun Kamera Imaging Termal Biaya Rendah Anda Sendiri: Panduan DIY

Anda juga perlu melakukan ini; gunakan perintah berikut:

Bangun Kamera Imaging Termal Biaya Rendah Anda Sendiri: Panduan DIY

Gunakan perintah berikut: juga, gunakan perintah berikut untuk memeriksa apakah I2C diaktifkan:

Bangun Kamera Imaging Termal Biaya Rendah Anda Sendiri: Panduan DIY

Perintah harus memulai file boot pada RPi. Setelah terbuka, navigasikan ke dtparam=i2c_arm=on dan pastikan uncomment tidak dinonaktifkan. Setelah mengaktifkan I2C Anda, restart RPi Anda dengan perintah di bawah ini:

Bangun Kamera Imaging Termal Biaya Rendah Anda Sendiri: Panduan DIY

Jika semua penghubungan Anda benar, Anda dapat memeriksa port I2C untuk melihat apakah RPI mendaftarkan MLX90640 Anda setelah reboot.

Bangun Kamera Imaging Termal Biaya Rendah Anda Sendiri: Panduan DIY

Anda harus mendapatkan hasil berikut di terminal Anda:

Bangun Kamera Imaging Termal Biaya Rendah Anda Sendiri: Panduan DIY

Hasil Perintah

Anda sudah siap jika Anda melihat angka 33 di terminal Anda. Itu karena alamat I2P MLX90640 adalah 0x33. Namun, pastikan untuk memastikan ini pada datasheet MLX90640. 

Sekarang, Raspberry Pi Anda seharusnya dapat membaca papan breakout MLX90640. Namun, Anda perlu menginstal beberapa library lain karena Anda bekerja dengan library Adafruit. Perintah berikut dapat membantu Anda dengan itu: 

Bangun Kamera Imaging Termal Biaya Rendah Anda Sendiri: Panduan DIY

Selanjutnya, Anda dapat menginstal Python IDLE (Integrated Development and Learning Environment), tetapi ini bukan langkah yang wajib. Namun, Anda dapat menggunakan kode berikut untuk menginstal IDLE:

Bangun Kamera Imaging Termal Biaya Rendah Anda Sendiri: Panduan DIY

Terakhir, buka IDLE dan coba impor library MLX90640 Anda dari Adafruit dengan kode pengujian berikut:

Bangun Kamera Imaging Termal Biaya Rendah Anda Sendiri: Panduan DIY

Kode Pengujian

Hasil kode di atas harus berupa cetak rata-rata suhu yang dibaca MLX90640 Anda. Jangan panik jika Anda menemukan error refresh rate saat membaca MLX90640 Anda. 

Anda dapat menyelesaikan masalah dengan meningkatkan laju perangkat I2C pada RPi. Oleh karena itu, Anda perlu melakukan beberapa penyesuaian pada file “config.txt” dengan perintah berikut:

Bangun Kamera Imaging Termal Biaya Rendah Anda Sendiri: Panduan DIY

Pindah ke bagian dengan ‘dtparam=i2c_arm=on’ yang tidak di-comment dan tambahkan baris berikut untuk meningkatkan kecepatan I2C ke 1Mbit/s: “i2c_arm_baudrate=1000000”.

Langkah 3: Memvisualisasikan Kamera Termal Real-Time MLX90640

Ada berbagai cara untuk memvisualisasikan output MLX90640 Anda saat menggunakan Python. Salah satunya adalah “imshow,” yang memungkinkan Anda untuk melihat gambar apa pun. 

Ini adalah implementasi sederhana dari visualisasi MLX90640 di bawah ini menggunakan imshow dalam Python:

Bangun Kamera Imaging Termal Biaya Rendah Anda Sendiri: Panduan DIY Bangun Kamera Imaging Termal Biaya Rendah Anda Sendiri: Panduan DIY

Kode untuk Visualisasi

Langkah 4: Interpolasi MLX90640

Kode visualisasi di atas hanya cara cepat dan sederhana untuk mendapatkan tampilan dari array termal MLX90640 Anda. Anda harus meningkatkan resolusi kamera termal dan kecepatan plotting normal untuk langkah terakhir.

Pertama, Anda akan memerlukan toolbox ‘ndimage’ dari library Python untuk mengaktifkan fungsi zoom. Dengan perintah ini, Anda dapat menginterpolasi output 24×32 kamera Anda menjadi 240×320. Kemudian, tambahkan perintah ke kode visualisasi di atas: 

Bangun Kamera Imaging Termal Biaya Rendah Anda Sendiri: Panduan DIY

Selanjutnya, Anda perlu mengaktifkan metode “blitting” di “matplotlib” untuk mendapatkan frame rate yang diperbarui untuk gambar yang diinterpolasi. Berikut adalah kode yang Anda butuhkan untuk ini:

Bangun Kamera Imaging Termal Biaya Rendah Anda Sendiri: Panduan DIY Bangun Kamera Imaging Termal Biaya Rendah Anda Sendiri: Panduan DIY

Kode Blitting

Penutup

Kamera imaging termal DIY, yang lebih murah, adalah cara yang bagus untuk menangkap gambar inframerah tanpa mengosongkan dompet Anda. Setelah membuat satu, Anda dapat dengan cepat menyelidiki perbedaan suhu apa pun dengan kamera termal Anda.

Anda juga dapat membangun sensor suhu yang menampilkan suhu dalam gambar resolusi tinggi. Meskipun resolusi kamera termal DIY tidak dapat dibandingkan dengan varian komersial, itu lebih dari cukup untuk mendeteksi kebocoran panas atau perubahan suhu di area atau objek Anda.

Apakah Anda memiliki pertanyaan? Pastikan untuk menghubungi kami, dan kami akan senang merespons dan membantu Anda lebih lanjut.


Teknologi Industri

  1. Bangun Rangkaian Current Mirror yang Andal: Panduan Langkah demi Langkah
  2. Thermocam DIY: Dari Ide Kelas hingga Produk Global
  3. Bangun Tim Implementasi ERP Ideal: Strategi Teruji untuk Keberhasilan
  4. Bangun Robot Sendiri dalam Satu Jam dengan Kit Otto DIY
  5. Membangun Gudang Otomatis: Panduan Langkah demi Langkah untuk Modernisasi Operasi
  6. Kit Lampu LED DIY: Bangun Lampu Hemat Energi dan Ramah Lingkungan
  7. Cara Membangun Rangkaian Taser Aman: Panduan Komprehensif untuk Perlindungan Diri
  8. Buat Lampu Tidur LED Sendiri: Panduan Rangkaian Langkah-demi-Langkah
  9. Panduan Langkah-demi-Langkah Membuat Radio Repeater yang Andalkan
  10. Timer DIY Dijelaskan: Desain, Fungsi, dan Penggunaan Praktis