Как часто у вас возникает потребность измерить где-нибудь температуру? В домашней комнате, на балконе, за окном или в теплице на даче - есть десятки мест, где ответственному человеку потребовалось бы знать точное значение текущей температуры воздуха или другой среды. Ответственный человек не может полагаться на сведения, поставляемые в прогнозе погоды через интернет, потому что интернет постепенно захватывает искусственный интеллект, который однажды покажет +30 градусов в зимнее время и заморозит таким образом половину земного шара. Поэтому мы начинаем движение сопротивления засилью искусственного интеллекта, и начинаем мы это движение с обучения определению температуры с помощью температурного датчика DS18B20.

Датчик DS18B20 является цифровым, а это значит, что его очень удобно подключать к микроконтроллерам или одноплатным компьютерам. Датчик довольно точный, поскольку заявленная погрешность измерения температуры составляет 0,5 градуса, а диапазон измерений от -55 до +125 градусов. Цифровой метод передачи сигналов также означает, что длина кабелей и электрические помехи будут меньшим фактором внесения искажений в измерения, чем в аналоговых устройствах. Более того, в среде с электрическими помехами такие датчики будут либо работать точно, либо не будут работать совсем.

Датчики DS18B20 можно найти в различных исполнениях и по самым разным ценам: от самых дешёвых "голых" датчиков до модулей на основе датчика, готовых к непосредственному подключению к одноплатнику. Одной из интересных разновидностей является исполнение в виде герметичной гильзы (посередине на картинке). Такие гильзы, как правило, позволяют спокойно смотнитровать датчик за окном под дождём, воткнуть его в землю или разместить по ходу тракта вашего самогонного аппарата - воистину, здесь вас ограничивает только ваше воображение. В следующей серии постов мы подробно рассмотрим варианты подключения температурного датчика DS18B20 к микрокомпьютеру, настройку соответствующего интерфейса микрокомпьютера и съём показаний температуры.

Мы привыкли, что электроника состоит из микросхем, проводов и пластика. Но исследователи Гарвардской школы инженерии доказали, что многие электронные функции может выполнять  обычный трикотаж. Они разработали материал с эффектом мультистабильности — ткань, которая легко переходит из одной устойчивой формы в другую и сохраняет новое положение без дополнительных механизмов.

В ткань вплели тонкие проводящие волокна, благодаря которым при изменении формы она замыкает или размыкает электрическую цепь. В экспериментах такой трикотаж включал светодиоды, считал шаги при движении ноги и даже управлял цветом освещения в специальном абажуре. При этом материал остается мягким, эластичным и сохраняет все свойства обычной ткани.

Для создания умного трикотажа ученые использовали стандартные промышленные вязальные машины, которые уже работают на текстильных фабриках по всему миру. Это значит, что программируемая одежда, способная отслеживать движения, взаимодействовать с электроникой и работать как медицинский датчик, может появиться значительно раньше, чем кажется.

Много интересного в телеграм-канале ЭнергетикУм

Первый пост. Коротко о себе: инженер КИПиА, жадный. Не хотелось покупать детектор углекислого газа за оверпрайс (на озоне от 3к начинается ценник за NDIR. другие не рассматривал ввиду их непредсказуемости показаний).

NDIR — это аббревиатура от Non-Dispersive Infrared (недисперсионная инфракрасная спектроскопия). Я коротко объясню, что это за метод, как он работает и где применяется. Суть в том, что молекулы разных газов поглощают инфракрасное (ИК) излучение на строго определённых, характерных только для них длинах волн. У каждого газа свой «спектральный отпечаток». Задача NDIR-анализатора — уловить, сколько света поглотилось, и по степени поглощения вычислить концентрацию газа

Задача: WiFi-монитор CO₂ на ESP32 с красивым веб-интерфейсом, трендами и интеграцией в Blynk (ну и чтоб через Алису работал, если можно). Световая индикация уровня CO2 от зеленого до красного. Миниатюрный.

Компоненты с Озона:
1. ACD1200 ASAIR, Инфракрасный датчик углекислого газа CO2 (NDIR) ~ 450 - 700 руб
2. ESP32 ~ 450 руб
3. RGB светодиод любой, три резистора 220–330 Ом ~ 50 руб?

🌐 Веб-интерфейс

Две вкладки: Монитор и Настройки. Выполнен в стиле «хай-тек дашборд» с тёмной темой. Никаких внешних библиотек — вся верста и JS вшиты прямо в прошивку.

На мониторе:

- Крупное значение CO₂ ppm с цветовой индикацией

- График тренда CO₂ за последние 2 часа

- Статус WiFi, Blynk, датчика

В настройках:

- Выбор WiFi-сети со сканером точек доступа

- DHCP или статический IP

- Калибровка датчика вручную

- Информация о системе (прошивка, свободная RAM)

### 🚦 RGB-индикация на корпусе

Светодиод работает сам по себе — даже без веб-интерфейса видно, что с воздухом:

Цвет | Что значит

🟢 Зелёный | Меньше 800 ppm — воздух отличный

🟡 Жёлтый | 800–1200 ppm — нормально, но скоро пора проветрить

🔴 Красный | 1200–2000 ppm — плохо, открывайте окна

🔴🔴 Мигающий красный | Более 2000 ppm — опасно!

🔵 Синий | Датчик прогревается (ждём 2 минуты)

🟣 Мигающий фиолетовый | Ошибка датчика

📱 Blynk

Можно подрубить к приложению Blynk и смотреть CO₂ на телефоне. Значение отправляется на виртуальный пин V0, а калибровку можно сделать через V1. Далее уже можно использовать api blynk для интеграции с Алисой (у меня она просит проветрить помещение если уровень CO2 превышает 1500ppm и держится больше 10 минут)

💾 Всё сохраняется

ESP32 монтирует LittleFS (файловая система во flash-памяти), где хранит:

- `config.json` — настройки WiFi (SSID, пароль, IP)

- `blynk.txt` — токен для Blynk

После настройки устройство не требует компьютера — включил, и оно работает.

Ознакомится с проектом можно на Github там же 3d модель корпуса

По итогу: Получилось компактное устройство, которое объединяет в себе простоту и функциональность. Если кому интересно могу рассказать как интегрировать сей девайс в Алису, но тема нудная и необходим свой сервер. Можно и через сервис Домовенок Кузя, но я там не нашел тот функционал который мне был нужен.

Оптическое волокно — это тончайшая нить из кварцевого стекла, по которой передается световой сигнал. Оно используется в различных датчиках и системах управления в авиации, ракетостроении, навигационном оборудовании и энергетике. В этих приборах важна не только скорость передачи данных, но и надежность: нить должна выдерживать вибрации, перепады температур и повышенную влажность на протяжении многих лет.

Чтобы защитить волокно и придать ему необходимую жесткость и прочность, особое внимание уделяют подготовке кварцевых труб, из которых волокно изготавливается. Именно они составляют основную массу волокна (до 80–95 %) и определяют его механическую стойкость и долговечность. Любой дефект на их поверхности превращается в микротрещину, которая под нагрузкой или при воздействии влаги растет и в итоге разрушает материал.

Сейчас в международной практике для изготовления таких труб используют специальную технологию. Сначала поверхность шлифуют, чтобы снять грубые неровности. Затем обрабатывают в концентрированной кислоте, тем самым убирая микротрещины и поврежденный слой, оставшийся после механической обработки. В конце стекло обрабатывают кислородно-водородной горелкой, которая делает его поверхность идеально гладкой.

Однако этот трехступенчатый подход хорошо работает только для импортных материалов. Проблема в том, что в России тоже производят такие трубы, но из другого сырья. Но если существующую технологию применить к отечественному кварцевому стеклу, обладающему другими свойствами, то результат оказывается плохим. На поверхности остаются глубокие дефекты, что напрямую влияет на прочность и срок службы волокна. Это значит, что производители вынуждены полагаться на зарубежные материалы, что ограничивает развитие российского приборостроения.

Ученые Пермского Политеха и ПНППК создали новую технологию обработки кварцевых труб из отечественного сырья. Это позволило добиться такого же качества поверхности, как у существующих аналогов, но с меньшими затратами. При этом российское кварцевое стекло стало в 1,5 раза устойчивее к воздействию влаги и высоких температур, чем импортные образцы. Такие трубы можно будет использовать при создании различных датчиков, лазеров, систем навигации и управления.

Исследователи начали с того, что обработали по стандартной технологии образцы отечественного и импортного стекла. Изучив их под микроскопом, они выяснили, что у российского материала более хрупкая структура, и он сильнее разрушается, что необходимо учитывать при создании нового режима обработки.

Чтобы подобрать для такого стекла точные параметры, ученые провели серию экспериментов. Они сосредоточились на ключевом этапе, когда трубу помещают в кислоту. Именно от ее концентрации и времени обработки зависит, станет ли поверхность гладкой или, наоборот, покроется новыми дефектами. Они взяли отечественные образцы и постепенно меняли эти два условия, отслеживая изменения на поверхности материала.

— Опираясь на результаты эксперимента, мы разработали новую технологию обработки. Для этого изменили все ключевые параметры: снизили концентрацию кислоты в 4 раза, сократили время выдержки в растворе в 6 раз, а огневую полировку стали проводить в два раза чаще. Поскольку отечественный материал был хрупким, мы также решили использовать более слабый раствор кислоты, который не будет увеличивать дефекты, а снимет дефектный слой, — отметила Александра Бурдина, аспирантка кафедры «Механика композиционных материалов и конструкций» ПНИПУ, ведущий инженер-технолог ПАО «Пермская научно-производственная приборостроительная компания».

Новый режим проверили на нескольких образцах труб из российского сырья. После обработки поверхность стала идеально гладкой, как у импортных аналогов. Это значит, что на ней больше нет микротрещин и неровностей, которые могли бы стать причиной разрушения волокна.

— Также мы проверили долговечность полученных образцов. Их поместили в климатическую камеру, где сымитировали тяжелые условия эксплуатации: повышенную влажность, высокую температуру и их циклические перепады. После этого проверили их прочность: у отечественного волокна этот показатель был в 1,5 раза выше, чем у импортного. Теперь их можно использовать в условиях высокой влажности и температур, где зарубежные аналоги будут быстрее терять свои свойства, — дополнил Анатолий Перминов, заведующий кафедрой «Общая физика» ПНИПУ, доктор физико-математических наук, доцент.

Разработанная технология позволяет отказаться от импортных материалов в производстве оптического волокна. Теперь трубы из российского кварцевого стекла можно использовать для создания различных приборов в нефтегазовой отрасли, медицине, энергетике и транспорте, то есть везде, где нужны надежные системы контроля и измерения, работающие в сложных условиях.