Arduino istifadə edərək endüktans sayğacı: 12 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:47

Yaxşı, burada Arduino mikro nəzarətçisindən istifadə edərək bir endüktans sayğacı quracağıq. Bu metoddan istifadə edərək induksiyanı təxminən 80uH ilə 15000uH arasında hesablaya bilərik, lakin induktorlar üçün bir qədər kiçik və ya daha böyük ölçüdə işləməlidir.

Addım 1: Lazımi materiallar

Ø Arduino uno/nano x 1

Ø LM393 Müqayisəsi x 1

Ø 1n5819/1n4001 diod x 1

Ø 150 ohm müqavimət x 1

Ø 1k ohm müqavimət x 2

Ø 1 uF qeyri-polar kondansatör x 1

Ø naməlum induktor

Ø Lcd (16 x 2) x 1

Ø Lcd I2C modulu x 1

Ø Jumper telləri və başlıqlar

Addım 2: Aparat tələb olunur

Ø kəsici

Ø Lehimləmə dəmiri

Ø yapışqan tabancası

Addım 3: Arxa plan

Bir kondansatörə paralel olaraq bir induktora LC deyilir

tipik bir endüktans sayğacı, geniş bir LC osilatöründən başqa bir şey deyil. Bir indüktoru ölçərkən əlavə endüktans osilatörün çıxış tezliyini dəyişir. Və bu tezlik dəyişikliyini hesablayaraq, ölçüdən asılı olaraq endüktansı çıxara bilərik.

Mikro nəzarətçilər analoq siqnalları təhlil etməkdə dəhşətlidir. ATMEGA328 ADC, 9600Hz və ya.1ms -də analoq siqnalları nümunə götürə bilir, bu sürətlidir, lakin bu layihənin tələb etdiyi yerə yaxın deyil. Gəlin, real dünya siqnallarını əsas rəqəmsal siqnallara çevirmək üçün xüsusi olaraq hazırlanmış bir çipdən istifadə edək: Normal LM741 op amp -dən daha sürətli dəyişən LM393 müqayisə cihazı. LC dövrəsindəki gərginlik pozitivləşən kimi, LM393 üzmə qabiliyyətinə malikdir, bu müqavimətlə yuxarı çəkilə bilər. LC dövrəsindəki gərginlik mənfi olduqda, LM393 çıxışını yerə aparacaq. LM393 -ün çıxışında yüksək bir tutuma malik olduğunu gördüm və buna görə də aşağı müqavimətli bir çəkmə istifadə etdim.

Beləliklə, edəcəyimiz şey LC dövrəsinə bir nəbz siqnalı tətbiq etməkdir. Bu vəziyyətdə arduino 5 volt olacaq. Bir müddət dövrəni doldururuq. Sonra gərginliyi 5 voltdan birbaşa 0 -a dəyişirik. Bu nəbz, dövrəni rezonans tezliyində salınan yastıqlı sinusoidal bir siqnal yaratmaqla rezonansa səbəb olacaq. Etməli olduğumuz şey, bu tezliyi ölçmək və daha sonra düsturlardan istifadə edərək endüktans dəyərini əldə etməkdir.

Addım 4: Düsturlar

Bildiyimiz kimi LC ckt tezliyi:

f = 1/2*pi*(LC)^0.5

Beləliklə, dövrədən naməlum endüktans tapmaq üçün yuxarıdakı tənliyi bu şəkildə dəyişdirdik. Sonra tənliyin son versiyası:

L = 1/4*pi^2*f^2*C

Yuxarıdakı tənliklərdə F rezonans tezliyi, C kapasitans və L endüktansdır.

Addım 5: Dövrə (sxematik və aktual)

Addım 6: PulseIn () funksiyasının əhəmiyyəti

Bir pin üzərində bir nəbz oxuyur (ya YÜKSEK, ya da DÜŞÜK). Məsələn, əgər dəyər YÜKSEKdirsə, pulseIn () pinin YÜKSƏKDƏN YÜKSƏ keçməsini gözləyir, vaxtlamağa başlayır, sonra pinin DÜŞÜK getməsini gözləyir və vaxtı dayandırır. Pulse uzunluğunu mikrosaniyələrdə qaytarır

və ya fasilə ərzində tam nəbz alınmadığı təqdirdə 0 qaytarır.

Bu funksiyanın vaxtı empirik olaraq təyin olunmuşdur və ehtimal ki, daha uzun nəbzlərdə səhvlər göstərəcəkdir. 10 mikrosaniyədən 3 dəqiqəyə qədər olan impulslar üzərində işləyir.

Sintaksis

pulseIn (pin, dəyər)

pulseIn (pin, dəyər, zaman aşımı)

Addım 7: Serial Çıxış

Bu layihədə nəticəni Serial monitorda izləmək üçün 9600 baud sürətində serial rabitə istifadə edirəm.

Addım 8: Layihənin əhəmiyyəti

Ø 100uH ilə minlərlə uH aralığına qədər naməlum endüktans tapmaq üçün özünüz edin (DIY layihəsi).

Ø Arduino kodundakı dövrə qabiliyyətini və müvafiq dəyərini artırsanız, bilinməyən endüktans tapma aralığı da bir qədər artır.

Ø Bu layihə naməlum endüktans tapmaq üçün kobud fikir vermək üçün hazırlanmışdır.

Addım 9: Seriyalı I2C LCD Ekran Adaptoru

Serial I2C LCD ekran adapteri paralel əsaslı 16 x 2 xarakterli LCD displeyi yalnız 2 tel vasitəsilə idarə oluna bilən seriyalı i2C LCD -yə çevirir. Adapter, I2C protokolu istifadə edərək Arduino və ya hər hansı digər mikro nəzarətçi ilə əlaqə quran G/Ç genişləndiricisi kimi xidmət edən PCF8574 çipindən istifadə edir. Hər bir lövhənin fərqli bir ünvanı olan eyni iki telli I2C avtobusuna cəmi 8 LCD displey qoşula bilər.

Arduino lcd I2C kitabxanası əlavə edilmişdir.

Addım 10: Layihənin qısa görüntüləri

İndüktörlü və ya olmayan layihənin lcd -də son çıxış

Addım 11: Arduino Kodu

Arduino kodu əlavə olunur.