google-site-verification: google3bd66dd162ef54c7.html
FC2ブログ

赤外線放射温度計を買ったのであれこれ調べてみた

Aliexpress に安い赤外線放射温度計があったので買ってみました。

▼赤外線放射温度計
赤外線放射温度計
手のひらにすっぽり収まるくらい小さな温度計です。表面はゴム系の感触ですが、あの加水分解でベタベタになるプロテイン塗装とは違った感じで、すべすべしていて清潔感があります。

▼Aliexpress の商品のページ (図をクリックで別窓で商品のページ)
Aliexpressのページ
DT8220という型番がプリントされていますが、商品説明の詳細を見ると、モデル番号:C0970-01、メーカー:Inperlanyu です。

ガンタイプの赤外線温度計だと、レーザーマーカーで測定の中心位置が判りますが、そういう機能はありません。温度の測定範囲は、-50~220℃と書いてありますが本当はどうなんだか判りません。ちなみに値段は送料込みで $5.5 でした。
なお、Amazonにもそっくりな形の物が出ていましたが、URLはここには書かないでおきます。

▼温度測定部
受光部
テーパー状の金属パイプの奥に受光窓があります。パイプの内壁で赤外線を反射させて受光窓に送り込むことで、感度を稼ぎながら指向性を出しているのだと思います。広い波長範囲の赤外線を集める光学系をローコストに作るため、こいう金属表面の反射を利用した光学系になっているのでしょう。マイクロ波のホーンアンテナみたいなものと考えれば良さそうです。

Aliexpress の商品説明には検出距離は1~8cm と表示されているだけで、スポットサイズの表記がありません。でもAmazon の同等品?と思える商品の説明には測定距離とスポット径との比率は 1:1 との記載がありました。つまり、例えば距離が1cmならスポット径は1cmと考えれば良さそうです。実際に使ったみてもそんな感じでした。

さて、ここまでが外観のレポですが、こういう面白そうな物が来たら、中まで見るのがうちのしきたりです。

▼内部
放射温度計の内部
電源はボタン電池の LR44 が2個使われていました。COBの横の8ピンのICは、マーキングが24C02となっているので EEPROM でしょう。ここにはセンサーのキャリブレーションの値が入ってそうです。

基板のどこかに温度測定結果がシリアルの信号で流れている場所が無いか探したのですが、残念ながら発見出来ませんでした。信号が引き出せればPCに接続していろいろ面白いことが出来るのですが、とりあえず断念。

▼内部
放射温度計の内部、液晶取り付け側
液晶と受光光学系の金属テーパー管を外した状態です。

▼センサー
放射温度計センサー
センサーは4ピンのハーメチックシールのパッケージに入っていました。この窓の材質は何でしょうね。

▼消費電流測定
赤外線放射温度計の消費電流測定
電源の線を引き出して消費電流を測ってみました。

▼消費電流
電源OFF時の消費電流
この写真は待機時(液晶表示無し状態)で、消費電流は0.8μAでした。LR44の容量が120mAhあるとすると、10年以上電池が持つ計算になります。でも、たぶん電池の寿命、あるいはお漏らしの方が先に起きそうです。

動作時の消費電流は約1mAだったので、連続動作時間は120時間という計算になります。なお、測定後15秒で自動的に待機状態に移行して消費電流 0.8μAの状態になるので、電池の消耗は考えなくても良いのではないかと思います。

ここまでは回路や電気特性の話でした。以下は一番重要な温度の測定結果です。なお、温度測定はボタンを押してる間は繰り返し行われ、ボタンを離して15秒間は測定結果がホールドされ、その後はOFFとなります。

▼50℃のアルミ板の温度を測定
50℃を測定
ペルチェ素子を使った一定温度発生装置があるので、その熱板の温度を測ってみました。

結果は、50℃の熱板の温度を測ると、24.5℃と出ました。それじゃダメじゃんと言われそうですが、この結果は予想通りです。熱板の材質はアルミで、放射率が低いためこういう測定結果になります。ちなみに放射率が低いということは反射率が高いということで、反対側に手のひらをかざすと、体温が検出されて測定値が上昇します。

こういう時は対象物にマスキングテープなどを貼ることで正しい温度が測定出来るようになります。

▼10℃の熱板
10℃を測定
アルミ板の温度は10℃なのですが、上の測定結果と同じ理屈で、温度計の表示は22.2℃と出ました。部屋の壁や天井から出ている赤外線が、アルミ板で反射されて検出されているのだと思います。

そんなことで、電子工作で放熱に良く使うアルミの温度測定には注意が必要という結果になりました。

もう一つ、今度は実用的な温度測定の事例を紹介します。

▼水草水槽
水槽
リビング小物として小さな水草水槽を置いています。この水槽は太陽時計算に基づく照明の明るさと色調制御に、チューブポンプを使った化学反応式CO2供給装置が付いていて、無駄に凝った仕掛けが付いています。

この水槽にはレッドビーシュリンプを何匹か入れているのですが、温調をしていないので冬は水温が下がるため、エビ君の動きが少なくなっていました。ヒーターで加温してやれば良いのですが、こんな小さな水槽(水量2.4リットル)には仕掛けが大げさすぎます。

そんな問題の対策として、今年の冬は水槽の下に、WiFiのアクセスポイントを置いて、その発熱で水槽の温度の低下を防ぐようにしています。水槽の下にわずかにLEDが光っているのが見えますが、これがWiFiのアクセスポイントです。これならどうせ無駄に捨てていた熱を利用することになるので、追加のランニングコストはゼロの対策になります。

▼加温の効果の測定
水槽のベース温度測定
水槽と下の布製の敷物の境界付近の温度を測定しているのが上の写真で、30.4℃あります。ここから外れた場所の温度は25℃程度なので、差分が加温の効果ということになります。こういう温度測定を接触式のセンサーでやるのは面倒、というか布製品の表面温度なんて接触式ではうまく測れません。しかし、放射温度計を使えば簡単に測定することが出来ます。

◆まとめ
安いので面白半分で買った放射温度計ですが、結構正確な温度が判るので十分役に立っています。何しろ非接触で測定出来るし、手でスキャンすれば温度分布もおよそ判るのでとても便利です。

ただこの記事の事例のように、金属の表面は放射率が低いために大きな誤差が発生するので注意が必要です。
関連記事

コメントの投稿

管理者にだけ表示を許可する

No title

私も10年以上前に、ドンキーで見かけて購入しました。一度電池交換した程度でずっと使っています。
その当時は倍くらいの値段だったと思います。
瞬時に温度が判るので重宝しています。
面白い使い方として、耳穴に軽く突っ込んで体温を測っています。私の場合は1度程度低く出ます、平熱を測っておけば熱があるかないか程度は判断できます。
あと、湯気などがある環境ではセンサーの窓が曇るためかダメですね。

コンパクトですね

面白い商品の解析結果を楽しく読ませていただきました。
コンパクトだから用途によっては使えそうです。
が、D:S=1:1ではスポット測定には向かないですね。

通常の放射温度計は12:1ですから狭い場所でもそこそこ測定可能です。
Amazonで探すと GM320 という普通の赤外線放射温度計が驚きの769円でした。

私は数年前に購入したDT8580を使用しています。
D:S=16:1で測定場所を示すマーカーがデュアルレーザーだからピンポイントで確認できて便利です。

きたきたさん、おはようございます

そんな前からあるんですね、知らなかったです。

耳穴で体温測定、私もやってます。36.6℃と出たので結構正確みたいです。幼児用の耳穴で測る体温計も同じ原理なんでしょうね。

re:コンパクトですね

mytoshiさん、いろいろ情報ありがとうございます。

なるほど、指向性の指標は D:S で表すんですね。ガンタイプの物は12:1もあるとは知りませんでした。

記事を書くだけで皆さんからこういう情報が集まるので、ブログやって良かったと思います。
カレンダー
05 | 2020/06 | 07
- 1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12 13
14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27
28 29 30 - - - -
プロフィール

ラジオペンチ

Author:ラジオペンチ
電子工作を中心としたブログです。たまに近所(東京都稲城市)の話題など。60過ぎて視力や器用さの衰えを感じつつ日々挑戦!
コメントを入れる時にメールアドレスの記入は不要です。なお、非公開コメントは受け付けていません。

記事が気に入ったらクリックを!
最新記事
カテゴリ
最新コメント
リンク
FC2カウンター
検索フォーム
月別アーカイブ
RSSリンクの表示
QRコード
QRコード