2016年10月16日

S2A+Transformer+LM35研究體溫恆定時皮膚的回溫速度

突然想玩這的原因,是因為十月出看到VernierAsia在臉書上的一篇文章
https://www.facebook.com/VernierAsia/photos/a.467290409955540.110287.466844640000117/1385030671514838/?type=3

他們貼一個教案,是用熱像儀還有表面溫度感應器搭配他們的感測主機進行恆溫相關的探究活動。目的在了解表皮血管分佈和溫度恢復之間的相關性。

實驗的部位是指尖和二頭肌皮膚,先用冰塊降溫,然後測量溫度隨時間的變化情形,藉此了解不同區域的回溫情況。

這裡有他們的實驗教案
http://www.vernier.com/files/innovate/vernier_skin_vascularity.zip

過去也寫過關於數個體溫恆定的測量活動,也有測過體表溫度,當時是用PLX DAQ送到Excel分析。
串起恆定的一系列活動-體溫、氣體、水分

最近因為在玩S2A(Scratch To Arduino)和Transformer的結合應用,所以就試著作看看,本來只想隨意玩玩,沒想到一試成主顧!製作好的檔案在此。
https://drive.google.com/file/d/0Bzwhi7Oh9a5Za0JUdVZQbmJYb0k/view?usp=sharing

記得要先開啟Transformer,建立S2A與Arduino的連結後,隨後用離線版或線上版的Scratch開啟此檔案,就可以同時量測與即時繪圖,如果有需要將結果存成文字檔,也可以另外加個Transformer的積木就可以。

舞台界面是這樣,可以同時呈現兩個腳位的感測器資料。我使用的是LM35的溫度感測器,因為是類比資料傳輸,所以只要Arduino接收其輸出電壓再進行換算就可以。如果是一秒鐘紀錄一個點,則舞台上可以呈現七分多鐘的資料紀錄。
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畫面中的兩條線是同時測量手指和手臂的體表溫度,在接觸冰塊降溫後,看其回升溫度的狀況。

紫線是手指,綠線是手臂,體表溫度的基線約是31度。X格線一格是60秒,y格線是從10度到35度,加上冰塊降溫之後,大約兩分鐘降到18和22度左右後,拿開冰塊,讓皮膚回溫。可以發現紫線的手指大約四分鐘左右可以回到基線,而同一個時間間隔,二頭肌的溫度還沒回到基線。


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為了排出是感測器的問題,所以把感測器互相反過來再測一次,綠線為手指,紫線為二頭肌,結果還是相似。

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S2A+Transformer的即時溫度繪圖功能的操作說明影片。如給學生使用,電腦需要先安裝Arduino、Transformer,Scratch用線上版的就可以,把檔案上傳上去就可以使用。




程式積木的設計說明如下,這是給以後的我看的,因為我過一陣子沒使用,應該就會忘記這些程式是怎麼設計的


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