夏日清凉穿衣指南 | DFRobot SCI采集模块给您科学指导

炎热的夏日，你是否考虑过穿什么颜色的衣服会让你感到更凉爽？研究发现，衣服的颜色实际上会影响我们对热的感知度。

本文通过DFRobot Gravity: SCI采集模块、光线传感器和温度传感器来研究颜色对光热吸收的影响。通过对比不同颜色衣服在吸收热量方面的差异，使您了解颜色的热量吸收特性，为您在炎热的夏天选择合适的衣服提供科学指导。

DFRobot Gravity: SCI采集模块是一款功能强大且高度集成的数据采集模块，具有屏幕显示、传感器自动识别、传感器校准、数据存储、RTC时钟以及数据转换等多功能，让数据采集变得更加便捷和高效。此外，SCI采集模块支持多种供电方式，可通过I2C接口输出传感器采集的物理量数据，兼容Arduino、micro:bit、掌控板、行空板、树莓派等硬件平台。

【材料】

DFRobot Gravity: SCI采集模块 x 1

DFRobot Gravity: I2C VEML7700 环境光传感器 x 1

DFRobot Gravity: SHT31-F数字温湿度传感器 x 1

4pin连接线 x 2

Type C USB数据线或电池盒

彩色纸（例如，黑色、白色、红色、蓝色、绿色）x 5

光源（例如灯或阳光）

【设置】

1.通过电池或C型端口为SCI模块供电。
2.将光传感器和温湿度传感器分别连接到端口2和端口3。传感器将被自动识别，其数据将显示在屏幕上。

如果您之前已将传感器连接到端口1，断开传感器后数据不会消失。如果要删除数据显示，您需要转到选择"SKU"，然后选择"NULL"。

【实验】

在这个实验中，准备五个相同的纸盒，但是每个纸盒要有不同的颜色，然后将温度传感器插入每个盒子中，以测量特定时间段内的温度变化。通过使用光传感器作为控制变量，确保光照条件在整个实验过程中保持不变，进行逐一测量。

1.准备盒子

将彩纸折叠成五个盒子，确保每个盒子的大小大致相同（7 x 5 x 3厘米）。在每个盒子的侧面挖一个小孔以插入温度传感器，并用一条胶带盖住孔以防止空气逸出。将光传感器放在盒子旁边。

2.设置实验

将盒子放在可以接受阳光直射的地方，或者用灯作为备用光源。为了确保盒子均匀地暴露在光线下，并且保证实验是在相同的条件下开始的，需要记录每个盒子的初始温度和光线值，并验证这些值是否大致相同。

SCI模块有一个内置的系统时钟，我们可以将其用作计时器。将数据刷新率设置为1秒，然后查看屏幕右上角的时钟。记下时间并开始记录你的数据。

3.记录数据

开始录制时请按R按钮，进行15分钟的实验，然后再次按R键以暂停录制。转到下一个盒子并重复此过程。继续这样做，直到你记录了所有盒子的数据。
所有数据都将存储在同一个CSV文件中，每次数据记录暂停或开始后都会有一个空行作为标记。

【数据分析】

从实验中收集数据后，可以使用CSV文件创建一个多线图，以显示每种颜色的温度随时间的变化。该图可以帮助回答以下问题：

1.哪种颜色的温度读数最高？
2.哪种颜色的温度读数最低？
3.每种颜色的温度是否以相同的速度升高？

【结论】

通过查看图表，可以很容易地看到整个实验中每种颜色的温度变化。温度读数最高的颜色吸收的热量最多。红色的衣服是最容易吸热的, 黑色的衣服会吸收光热最多，因为黑色能够吸收所有光谱颜色的光线，将其转化为热能。相比之下，白色衣服会反射大部分光线，吸收较少的光热。蓝色、绿色在光谱中的波长较长，能量较低，因此相对较少吸收光热。

这个研究结果同样可以帮助人们设计节能建筑。选择这种特定的颜色作为建筑外墙或屋顶的涂料，可以帮助减少热量的传递。这意味着在夏季，建筑物能够更好地阻挡太阳辐射，减少室内温度的上升，从而降低冷却需求和能源消耗。此外，在寒冷的冬季，这种颜色也可以吸收更多的太阳辐射热量，提供额外的暖气效应，减少取暖能源的使用。

关于该项目的详细的介绍，您可以访问“DF创客社区”—“SCI数据采集模块： 探索颜色、光线和热量间的关系”了解更多。

上海智位机器人

上海智位机器人成立于2010年，是全球领先的从事开源硬件、机器人产品和科创教育的高科技企业，打造了DFRobot、蘑菇云科创教育等品牌，是国内最早的创客理念引入者和倡导者，创客教育的开拓者和引领者。旗下拥有中国最大的线上DF创客社区和创客空间——蘑菇云创客空间，提供丰富的线上和线下学习资源，构建了一个自由、开放和富于创造力的交流空间。其Gravity产品已被全球超过100万开发者选用。合作伙伴包括微软、英特尔、Autodesk、霍尼韦尔、NASA、MIT等知名厂商和机构。

审核编辑 黄宇