¿Tu reloj inteligente emite rayos UV?

introducción

Se dice que los rayos UV tienen una variedad de propiedades con diferentes grados de fuerza. Con los efectos negativos
de la pantalla del móvil y con el aumento de la popularidad de los relojes inteligentes, muchos de nosotros
A primera hora de la mañana, mira la cara de un reloj inteligente. La pregunta es: ¿es seguro? ¿Hay rayos UV que podrían dañar tus ojos?

Este artículo está relacionado con “Parishuddhi Yantra”, un proyecto patrocinado valorado en ₹32,000/-INR de SSIP 1.0, SSIP Cell, Gobierno de Gujarat, India.

La configuración propuesta se utiliza para verificar la intensidad de los rayos ultravioleta (UV) producidos por una lámpara UV-C, generalmente destinada a fines de desinfección. También estudiamos la emisión de rayos UV de un reloj inteligente para revelar su intensidad y nocividad. La Figura 1 muestra el prototipo del autor de varios experimentos. Muestra la sensibilidad sobre diferentes longitudes de onda y la variación del voltaje de salida en relación al índice UV. La Figura 2 es la representación del diagrama de bloques de toda la configuración.

El chip sensor UV GUVA-S12SD es adecuado para detectar la radiación UV producida por cualquier fuente de luz, ya sea luz solar, fuego, linterna, lámpara, LED o lámpara de calor. Se puede utilizar en cualquier aplicación en la que desee controlar la cantidad de luz ultravioleta y se conecta fácilmente a cualquier microcontrolador. Es un convertidor analógico de luz ultravioleta a voltaje para medir la intensidad de la luz ultravioleta. Es un verdadero detector UV que solo detecta luz de 240nm a 370nm, que es el espectro UV-B y la mayor parte del UV-A. También captura el extremo superior del espectro UV-C.

El índice UV es una herramienta importante para concienciar al público sobre los riesgos de una exposición excesiva a los rayos UV y la necesidad de medidas de protección. Como parte de un esfuerzo internacional, el Índice UV fue desarrollado por la Organización Mundial de la Salud (OMS), el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, la Organización Meteorológica Mundial y la Comisión Internacional de Protección contra la Radiación No Ionizante. La figura 3 muestra el gráfico del índice UV ampliamente aceptado. Como se puede ver en la Figura 3, los índices más bajos representan una intensidad más baja. Las intensidades más altas están destinadas a tareas variables, como en procesos industriales, en consultorios médicos y dentales para diversos fines, como matar bacterias, crear efectos de fluorescencia, curar tintas y resinas, para fototerapia y bronceado. El propósito varía en términos de longitudes de onda e intensidades. Las lámparas UV emiten radiación suficiente para matar gérmenes. Se utilizan en el cuidado de la salud para esterilizar instrumentos quirúrgicos. Los rayos UV también se utilizan en el tratamiento del agua y en la industria farmacéutica.

GUVA-S12SD es un fotodiodo Schottky basado en material de nitruro de galio optimizado para el funcionamiento en modo fotovoltaico. A continuación se muestra un IC de amplificador operacional SGM8521. Es un amplificador de retroalimentación de voltaje de entrada y salida de riel a riel. Los amplificadores operacionales que utilizan el intervalo completo entre el voltaje de suministro negativo y positivo se denominan amplificadores operacionales de riel a riel. Los amplificadores operacionales normales tienen una oscilación de voltaje máxima y no pueden usar todo el rango de voltaje. Los amplificadores operacionales de riel a riel pueden usar todo el ancho de banda de la fuente de alimentación, lo que aumenta el rango de señal disponible. Este amplificador operacional presenta un amplio rango de voltaje de modo común de entrada y oscilación de voltaje de salida, y reduce el voltaje de suministro operativo mínimo a 2,1 V y el voltaje de suministro máximo recomendado es de 5,5 V. Además, el SGM8521 ofrece un ancho de banda de 150 kHz con un bajo consumo de energía de 4.7μA. La Figura 4 cubre la mayoría de estos aspectos en detalle.

1. Sensor ultravioleta - CJMCU-GUVA-S12SD (MOD 1)
2. Arduino UNO R3 (MOD2)
3. Lámpara UVC (MOD3)
4. cables de puente

Especificaciones del sensor:

1. energía eficiente
2. Tensión de alimentación de 2,5 V ~ 5 V
3. La corriente de trabajo es de microamperios.
4. Alta sensibilidad
5. Alta estabilidad
6. Amplio rango de detección: 240 nm a 370 nm
7. Gran angular: 130 grados
8. Diodo fotosensible tipo Schottky
9. Tamaño: 11 mm x 27 mm

Cuando los rayos de luz emitidos por cualquier fuente golpean el fotodiodo del sensor UV, genera un valor. Este valor del sensor se lee con el comando de lectura analógica. Se evalúa el voltaje correspondiente y ambos valores se muestran en el monitor serial. El mismo sensor se prueba con un reloj inteligente y una lámpara UV-C. La Figura 7 muestra las lecturas típicas del reloj inteligente.

La lámpara UVC utilizada para la prueba es una lámpara especial diseñada generalmente para tareas de desinfección. Las especificaciones son las siguientes: Forma de lámpara, tamaño A21, con base de lámpara E27, incandescente, 4000 Kelvin, 22 500 lúmenes, 250 vatios con una vida útil promedio de 5000 horas, fabricada por Philips en la República de Corea. La figura 8 muestra la lectura de la lámpara.

En resumen, el reloj inteligente emite rayos UV en el rango de índice UV 0-2, que corresponde al rango de peligro mínimo y no puede considerarse dañino para los humanos.

Arduino Code:
void setup()
{
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
float sensorVoltage;
float sensorValue;
sensorValue = analogRead(A0);
sensorVoltage = sensorValue/1024*5.0;
Serial.print("sensor reading = ");
Serial.print(sensorValue);
Serial.print(" sensor voltage = ");
Serial.print(sensorVoltage);
Serial.println(" V");
delay(10000);
}

Conocimiento:
Agradecemos a SSIP Cell, Gobierno de Gujarat, por financiar el proyecto

dr. Geetali Saha es una facultad de la Facultad de Ingeniería Electrónica y de Comunicaciones, GCET, Anand, Gujarat y Parth Shah del Departamento de Ingeniería de TI. El tercer año es mi coordinador de estudiantes senior que trabaja en este proyecto financiado.