Unikátní open source mikrováha
Fyzik Marco Mauro, zaměstnanec italského Novaetechu, se s námi podělil o pár zajímavostí ohledně projektu, k jehož fungování je mimo jiné využita deska Arduino Micro. Je jím vědecká open source mikrováha s názvem OpenQCM, disponující schopností změřit hmotnosti v řádu miliardtin gramu:
Vnímavým jádrem mikrováhy je piezoelektrický element. Tento křemen reaguje i na to nejmenší zatížení změnou své frekvence. OpenQCM patří do nové generace inovativních smart senzorů pyšnících se vysokou rozlišovací schopností a ultra vysokou hmotnostní citlivostí. Svým open source pojetím představuje finančně dostupnou verzi jinak drahých vědeckých nástrojů.
OpenQCM byla vytvořena v souladu se současnými zásadami open source komunity. Podle nich by veškeré vlastnosti projektu, 3D design, elektronika i software měli být volně reprodukovatelné. V případě hardwaru sloužícího vědeckým účelům je však potenciál open source o něco vyšší, než u jeho „běžných“ aplikací. OpenQCM tak najde široké využití v materiálních vědách, biologickém i chemickém výzkumu.
V srdci OpenQCM se skrývá deska Arduino Micro. Hacknutím časovače v mikroovladači AtMega32U4 jsme byli díky hodinám umístěným uvnitř 16Mhz mikroprocesoru schopni změřit kolísání frekvence krystalu. Pro účely projektu náš tým sestrojil nový shield se zabudovaným tepelným senzorem a obvodem driveru oscilátoru. Výstup z driveru je nasměrován do časovače, zatímco analogová hodnota měřená tepelným senzorem je přivedena na analogový pin desky. Tato konfigurace umožňuje měřit frekvenci krystalu s rozlišovací schopností 1 Hz, což je zhruba srovnatelné se 700 pg hmoty rozprostřených po povrchu krystalu.
Jednou z výzev každého open source projektu je zajištění dostatečných finančních zdrojů na výrobu a následné testování prototypu. Proto jsme během tohoto procesu pracovali s technologií 3d tisku, která zaručuje nízkonákladovost a zároveň udržuje laťku kvality velmi vysoko. Jednotlivé součástky prototypu mikrováhy byly vytisknuty za použití procesu SLS a tiskáren Formiga P100, P110, P395 a P730 s přesností 60 µm.
Mikrováha je nyní dostupná všem vědcům, nadšencům, makerům a kutilům za cenu 499€!
Open Source Mikrováha
Přeloženo z http://blog.arduino.cc/2015/03/23/an-open-hardware-quartz-crystal-microbalance/ a mírně upraveno.
- Teleball: Arduino programování pro retro nadšence - 12.10.2015
- Arduino třídička barevných bonbonů - 30.9.2015
- Výškový meteorologický balon s čichem pro atmosféru - 18.9.2015