Temperature-dependent transport measurements with Arduino

Abstract

The current performances of single-board microcontrollers render them attractive not only for basic applications but also for more elaborate projects, amongst which are physics teaching or research. In this article, we show how temperature-dependent transport measurements can be performed using an Arduino board, from cryogenic temperatures up to room temperature or above.We focus on two of the main issues for this type of experiments: the determination of the sample temperature and the measurement of its resistance. We also detail two student-led experiments:evidencing the magnetocaloric effect in Gadolinium and measuring the resistive transition of a high critical temperature superconductor. 6 "Thermocouple amplifier," (). 7 "Platinum ntd sensor resistance to temperature conversion tables are available at the following websites," <https://www.omega.com/techref/pdf/z252-254.pdf>, <www.intech.co. nz/products/temperature/typert/RTD-Pt100-Conversion.pdf>.8 "Rtd-to-digital converter," https

Física experimental com Arduino: ondas em uma corda tensionada

“…Conforme descrito no datasheet, o microcontrolador Atmega2560 da placa Arduino Mega conta com um conversor Analógico-Digital de aproximações sucessivas que utiliza clock derivado do sinal principal (gerado pelo cristal de 16 Mhz) e cuja frequência é determinada pela configuração dos bits ADPS 8 do registrador ADCSRA 9 . Além dessa configuração, utilizou-se também o modo "ADC Free Running", que consiste fazer o ADC converter continuamente a entrada e lançar uma interrupção 10 . ao final de cada conversão.…”

“…9 ADC Control and Status Register A. 10 Uma interrupção pode ser entendida como uma sinalização para que o programa interrompa seu fluxo e seja desviado para atender um dado conjunto de instruções [25] matriz de valores para armazenar em buffer 11 os dados coletados. A figura 9 mostra a forma da onda capturada utilizando as configurações descritas até aqui.…”

“…Diversos trabalhos estão sendo desenvolvidos com o intuito de elaborar experimentos de Física de baixo custo utilizando esta plataforma. Os experimentos propostos são direcionados para uma grande variedades de temas dentro da Física tais como mecânica [6][7][8][9], termodinâmica [10][11][12], eletricidade [13][14][15], óptica [16,17] e física moderna [18,19]. A grande quantidade de informações disponíveis sobre Arduino na internet simplifica seu uso e permite o rápido desenvolvimento de protótipos.…”