Arduino Uno 로 ML8511 자외선 UV 센서를 사용해서 실내 UV를 측정해 보고 출력값을 확인해 보는 프로젝트 입니다
자외선이란?
1801년 독일의 화학자 J.W.리터가 자외선이 가지는 사진작용[感光作用]에서 처음 발견하였다. 자외선은 파장이 약 397∼10nm인 전자기파의 총칭으로서, 극단적으로 파장이 짧은 자외선은 x선과 거의 구별되지 않는다. 적외선을 열선이라고 하는데 대응하여 자외선은 화학작용이 강하므로 화학선이라 하기도 한다. 또 파장의 길이에 따라 근자외선(파장 290nm 이상), 수정범위(水晶範圍)의 자외선(수정을 투과하는 290∼190nm), 슈만선(190∼120nm), 라이만선(120∼60nm), 밀리컨선(60nm 이하) 등으로 세분하거나, 190nm 이하의 파장을 가지는 자외선을 원자외선(遠紫外線)이라고도 한다.
자외선의 종류
태양은 광범위한 파장을 가진 빛 에너지를 방출한다. 가시광선의 파란색이나 보라색 광선보다 더 짧은 파장을 가진 자외선 복사는 살갗을 태우고 건강에 해로운 영향을 준다. 성층권에 존재하는 오존층은 대부분의 해로운 자외선이 지구상의 생명체에 도달하는 것을 막아준다. 그러나 성층권의 오존층이 얇아지면 지표에 도달하는 자외선 복사량이 증가한다.
과학자들은 UV-C, UV-B, UV-A 세 가지 종류로 UV 복사를 분류한다. 성층권 오존층은 이러한 종류의 UV를 모두 흡수하는 것이 아니라 일부분을 흡수한다.
(1) UV-A (320~400nm) : 오존층에 흡수되지 않는다. 파장영역이 0.32~0.40㎛에 해당하는 자외선 UV-A 는 UV-B에 비하여 에너지량이 적지만 피부를 그을릴 수 있다. 피부를 태우는 주역은 UV-B이지만 UV-A는 피부를 벌겋게 만들 뿐 아니라 피부 면역 체계에 작용하여 피부 노화에 따른 장기적 피부 손상을 일으킬 수 있다. 최근에는 UV-A 노출 시간이 피부를 그을릴 정도로 길어지면 피부암 발생의 위험이 UV-B의 경우와 같아진다는 연구 결과가 보고되기도 하였다. 자외선이 인체에 도달하면 표피층 아래로 흡수되는데, 이 해로운 광선에서 피부를 보호하기 위하여 인체 면역 작용이 발동한다. 그 예로 일부 세포는 자외선에 노출될 때 멜라닌이란 검은 색소를 생성하는데 그것이 자외선의 일부를 흡수한다. 따라서, 백인종과 같이 멜라닌을 적게 생성하는 사람은 UV-B에 대한 자연적 보호막도 적은 셈이다.
(2) UV-B (280~320nm) : 대부분은 오존층에 흡수되지만, 일부는 지표면에 도달한다. 지구에 극소량이 도달하는 UV-B는 파장영역이 0.28~0.32㎛에 해당하는 자외선이다. UV-B는 동물체의 피부를 태우고 피부 조직을 뚫고 들어가며 때로는 피부암을 일으키는데, 피부암 발생의 원인은 대부분 태양 광선의 노출 및 UV-B와 관련이 있다. 또, UV-B는 피부에서 프로비타민 D를 활성화시켜 인체에 필수적인 비타민 D로 전환시킨다.
(3) UV-C (100~280nm) : 오존층에 완전히 흡수된다. 파장영역이 0.20~0.29㎛인 자외선 중 UV-C는 염색체 변이를 일으키고 단세포 유기물을 죽이며, 눈의 각막을 해치는 등 생명체에 해로운 영향을 미친다. 다행히 UV-C로 알려진 이 범위의 자외선은 성층권의 오존에 의해 거의 모두 흡수된다.
출처 [네이버 지식백과]
<ML8511 아날로그 자외선 UV 센서 이미지>
ML8511 아날로그 자외선 UV 센서 소개
ML8511 기반의 아날로그 타입 자외선 UV 측정센서 입니다
센서 내부에 증폭기(amplifier)가 내장되어 있어 감지된 UV의 양을 전압(Voltage)으로 변환시켜 줍니다
280-390nm 파장의 (UVB-Burning Ray) 및 (UVA-tanning ray)의 빛을 효과적으로 측정할수 있습니다
아두이노, AVR 등의 마이크로컨트롤 보드의 ADC에 연결하여
UV 강도(mW/cm2)에 선형으로 비례하는 아날로그 전압값으로 출력이 가능합니다
ML8511 아날로그 자외선 UV 센서 상세사양
센서: ML8511
공급 전압 : DC 5V
동작 온도 : -20도 ~ 70도
감지 UV : UV_A 및 UV_B
감지 파장 : 280 ~ 390 nm
Embedded operational amplifier
Analog voltage output
Low supply current (300uA typ.) and low standby current (0.1uA typ.)
사용된 부품
Arduino Uno R3 (Italy)
ML8511 아날로그 자외선 UV센서
KY-008 레이저 센서모듈
점퍼케이블
구성 배선도
사용된 예제소스
example code.txt
주의사항
실내에서 테스트를 하다보니까 자외선 측정값이 많이 나오지 않았습니다
자외선 측정값의 변화를 확인하기 위해서 KY-008 레이저센서 를 사용해 보았습니다
레이저 빔에도 일정량의 자외선이 포함되어 있는것 같습니다
시리얼 모니터로 출력값을 확인해 보면 그냥 실내 자외선량을 측정했을때는 UV Intensity (mW/cm2) 가 0.00 대지만
레이저 센서의 레이저 빔을 가져다 대면 2.00 대까지 상승하는 것을 확인할수 있습니다
물론 전압 출력값도 변하는것을 확인할수 있습니다
아주 정확한 UV 센서는 아니지만 간단하게 UV 측정 테스트를 해볼수 있습니다
프로젝트 동영상
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