Arduino Ters Magnetron Dönüştürücünün Oxunması: 3 addım

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

Ultra Yüksək Vakumlu hissəciklər fizikası dünyasına davam edən irəliləyişimi sənədləşdirən, burada davam edən bir layihəmin bir hissəsi olaraq, elektronika və kodlaşdırma tələb edən hissəyə gəldi.

Artıq bir MKS seriyası 903 IMT soyuq katotlu vakumölçən, heç bir nəzarətçi və ya oxunuş olmadan satın aldım. Bəzi fon üçün, ultra yüksək vakuum sistemlərinin bir kamerada qazların olmamasını düzgün ölçmək üçün müxtəlif sensor mərhələlərinə ehtiyacı var. Daha güclü və daha güclü bir vakuum əldə etdikcə, bu ölçü daha mürəkkəb olur.

Aşağı vakuumda və ya kobud vakuumda, işin öhdəsindən sadə bir termokupl ölçü cihazları gələ bilər, ancaq getdikcə kameradan çıxarıldıqca qaz ionlaşma ölçü cihazına bənzər bir şeyə ehtiyacınız var. Ən çox yayılmış iki üsul isti katot və soyuq katod ölçü cihazlarıdır. İsti katot ölçü cihazları, bir şəbəkəyə doğru sürətlənmiş sərbəst elektronları qaynayan bir filamentə sahib olan bir çox vakuum borusu kimi fəaliyyət göstərir. Bu yolda olan hər hansı bir qaz molekulu ionlaşdırar və sensoru açar. Soyuq katod ölçü cihazları, maqnitronun içərisində heç bir filamenti olmayan yüksək gərginlikdən istifadə edərək yerli qaz molekullarını ionlaşdıran və sensoru açan bir elektron yolu istehsal edir.

Göstəricim, nəzarət elektronikasını ölçü cihazının özü ilə birləşdirən MKS tərəfindən tərs çevrilmiş bir maqnitron çevirici ölçü cihazı kimi tanınır. Bununla birlikdə, çıxış, vakuum ölçmək üçün istifadə olunan logarifmik miqyasla üst -üstə düşən xətti bir gərginlikdir. Arduino -nu etmək üçün proqramlaşdıracağımız budur.

Addım 1: Nə Lazımdır?

Mənə bənzəyirsinizsə, ucuz bir vakuum sistemi qurmağa çalışırsınızsa, əlinizdən gələn hər şeyi əldə etməklə razılaşacaqsınız. Xoşbəxtlikdən, bir çox ölçü cihazı bu şəkildə ölçü cihazları istehsal edir, burada ölçü cihazı öz ölçmə sisteminizdə istifadə edilə bilən bir gərginlik verir. Xüsusilə bu təlimat üçün sizə lazım olacaq:

• 1 MKS HPS seriyası 903 AP IMT soyuq katotlu vakuum sensoru
• 1 arduino uno
• 1 standart 2x16 LCD xarakterli ekran
• 10k ohm potansiyometr
• qadın DSUB-9 konnektoru
• serial DB-9 kabeli
• gərginlik bölücü

Addım 2: Kod

Beləliklə, 3d printerlərimin RAMPS konfiqurasiyasını qarışdırmaq kimi arduino ilə bir az təcrübəm var, amma kod yazmaq təcrübəm yox idi, buna görə də bu mənim ilk real layihəm idi. Sensorla necə istifadə edə biləcəyimi başa düşmək üçün bir çox sensor təlimatı öyrəndim və dəyişdirdim. Əvvəlcə, digər sensorları gördüyüm kimi bir axtarış masası ilə getmək idim, amma təlimatda MKS tərəfindən verilən dönüşüm cədvəlinə əsaslanan bir günlük/xətti tənliyi yerinə yetirmək üçün arduino -nun üzən nöqtə qabiliyyətindən istifadə edərək sona çatdım.

Aşağıdakı kod, sadəcə A0-u gərginlik bölücüdən 0-5v aralığında olan bir üzən nöqtə vahidi olaraq təyin edir. Sonra 10v miqyasına qədər yenidən hesablanır və P = 10^(v-k) tənliyi ilə interpolasiya edilir, burada p təzyiqdir, v 10v miqyasında gərginlikdir və k vahiddir, bu halda 11.000 ilə təmsil olunan torr. Hesab edir ki, üzən nöqtədə, sonra LCD ekranında dtostre istifadə edərək elmi qeydlərdə göstərilir.

#include #include // kitabxananı LiquidCrystal lcd (12, 11, 5, 4, 3, 2) interfeys pinlərinin nömrələri ilə işə salın; // sıfırlama düyməsini basdıqda quraşdırma qaydası bir dəfə işləyir: void setup () {/ / saniyədə 9600 bit sürətlə serial ünsiyyəti işə salın: Serial.begin (9600); pinMode (A0, GİRİŞ); // A0 #define PRESSURE_SENSOR A0 girişi olaraq təyin olunur; lcd.begin (16, 2); lcd.print ("MKS Alətləri"); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("IMT Soyuq Katod"); gecikmə (6500); lcd.clear (); lcd.print ("Ölçmə Təzyiqi:"); } // döngə rutini sonsuza qədər işləyir: void loop () {float v = analogRead (A0); // v, analogRead v = v * 10.0 /1024 -də üzən nöqtə vahidi olaraq təyin edilmiş giriş gərginliyidir; // v, 0 -dan 1024 -ə qədər ölçülmüş 0-5v bölücü gərginliyi, 0v -dan 10v -ə qədər float p = pow hesablanır (10, v - 11.000); // p, torrda olan təzyiqdir, [P = 10^(vk)] tənliyində k ilə təmsil olunur - // -11.000 (Torr üçün K = 11.000, mbar üçün 10.875, mikron üçün 8.000, Paskal üçün 8.875)) Serial. çap (v); yük təzyiqiE [8]; dtostre (p, təzyiqE, 1, 0); // 1 onluq yerləri olan elmi format lcd.setCursor (0, 1); lcd çap (təzyiq E); lcd.print ("Torr"); }

Addım 3: Test

Testləri 0-5v aralığında xarici bir enerji təchizatı istifadə edərək etdim. Daha sonra əl ilə hesablamalar apardım və göstərilən dəyərlə razılaşdıqlarından əmin oldum. Çox az miqdarda oxuyuram, amma bu, mənim üçün lazım olan xüsusiyyətlər daxilində olduğu üçün həqiqətən də əhəmiyyətli deyil.

Bu layihə mənim üçün nəhəng bir ilk kod layihəsi idi və fantastik arduino cəmiyyəti olmasaydı onu bitirməzdim: 3

Saysız bələdçi və sensor layihələri bunun necə ediləcəyini anlamağa həqiqətən kömək etdi. Çox sınaq və səhv var idi və çox sıxılırdı. Ancaq sonda bunun necə ortaya çıxmasından son dərəcə məmnunam və vicdanla, ilk dəfə etdiyiniz kodu etdiyiniz şeyi görmək təcrübəsi olduqca zəhmlidir.