Arduino көмегімен I - V қисығы: 5 қадам

2025 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2025-01-23 14:51

Мен светодиодтардың I -V қисығын құруды шештім. Бірақ менде тек бір мультиметр бар, сондықтан мен Arduino Uno көмегімен қарапайым I-V есептегіш құрдым.

Викиден: ток -кернеу сипаттамасы немесе I -V қисығы (ток -кернеу қисығы) - бұл әдетте схема, құрылғы немесе материал арқылы өтетін электр тогы мен сәйкес кернеу арасындағы байланыс немесе диаграмма. арасындағы потенциалдар айырмашылығы.

1 -қадам: материалдар тізімі

Бұл жоба үшін сізге қажет:

USB кабелі бар Arduino Uno

нан тақтасы мен дупонт кабелі

LED (мен 5 мм қызыл және көк жарықдиодты қолдандым)

құлау резисторы (шунт резисторы) - мен 200 Ом үшін шешім қабылдадым (5В үшін максималды ток 25 мА)

резисторлар немесе потенциометр, мен резисторлардың қоспасын қолданамын - 100k, 50k, 20k, 10k, 5k, 2.2k, 1k, 500k

2 -қадам: Схема

Схема ток өлшеу үшін светодиод, шунт резисторынан (R_drop) тұрады. Кернеудің төмендеуі мен токты өзгерту үшін мен әр түрлі резисторларды қолданамын (R_x).

Негізгі принцип - бұл:

• тізбектегі I толық токты алыңыз
• Ul Ul тестілеу кезінде кернеудің төмендеуін алыңыз

Жалпы ток И

Толық ток алу үшін мен шунт резисторындағы Ur кернеуінің төмендеуін өлшеймін. Мен бұл үшін аналогты түйреуіштерді қолданамын. Мен кернеуді өлшеймін:

• G1 мен A0 арасындағы U1
• U2 GND мен A2 арасында

Бұл кернеулердің айырмашылығы шунт резисторындағы кернеудің бірдей төмендеуі: Ur = U2-U1.

Жалпы ток I: I = Ur/R_drop = Ur/250

Кернеудің төмендеуі Ул

Жарықдиодты кернеудің төмендеуін алу үшін U жалпы кернеуден U2 шығарамыз (ол 5В болуы керек): Ul = U - U2

3 -қадам: код

қалқыма U = 4980; // GV мен arduino VCC арасындағы кернеу мВ = жалпы кернеу

қалқыма U1 = 0; // 1 зонд

қалқыма U2 = 0; // 2 зонд

қалқыма Ur = 0; // шунт резисторындағы кернеудің төмендеуі

float Ul = 0; // светодиодтағы кернеудің төмендеуі

қалқымалы I = 0; // тізбектегі толық ток

қалқыма R_drop = 200; // тұйықталу резисторының кедергісі

жарамсыз орнату ()

{

Serial.begin (9600);

pinMode (A0, INPUT);

pinMode (A1, INPUT);

}

бос цикл ()

{

U1 = float (analogRead (A0))/1023*U; // миллиВольтпен GND мен A0 арасындағы кернеуді алу

U2 = float (analogRead (A1))/1023*U; // GND мен A1 арасындағы кернеуді миллиВольтпен алу

Ur = U2-U1; // шунт резисторындағы кернеудің төмендеуі

I = Ur/R_drop*1000; // microAmps -тегі жалпы ток

Ul = U-U2; // светодиодтағы кернеудің төмендеуі

Serial.print («1»);

Serial.print (U1);

Serial.print («2»);

Serial.print (U2);

Serial.print («////»);

Serial.print («шунт резисторындағы кернеудің төмендеуі:»);

Serial.print (Ur);

Serial.print («светодиодтағы кернеудің төмендеуі:»);

Serial.print (Ul);

Serial.print («жалпы ток:»);

Serial.println (I);

// үзіліс

кешіктіру (500);

}

4 -қадам: тестілеу

Мен қызыл және көк екі жарықдиодты тексеремін. Көріп отырғаныңыздай, көк жарық тізедегі кернеуге қарағанда үлкен, сондықтан көк жарық көгілдір жарық диоды 3 вольт шамасында үрлеуді қажет етеді.

5 -қадам: резисторды тексеру

Мен резистор үшін I - V қисық сызығын жасаймын. Көріп отырғаныңыздай, график сызықты. Графиктер Ом заңы светодиодтар үшін емес, резисторлар үшін ғана жұмыс істейтінін көрсетеді. Мен қарсылықты есептеймін, R = U/I. Өлшеу төмен ток мәнінде дәл емес, себебі Arduino аналогты -цифрлық түрлендіргішінің ажыратымдылығы бар:

5В / 1024 = 4,8 мВ және ток -> 19,2 микроАмп.

Менің ойымша, өлшеу қателері:

• нанға қатысушылар суперконтанттар емес және кернеуде кейбір қателіктер жібереді
• Қолданылған резисторлар қарсылықтың шамамен 5 % әртүрлілігіне ие
• Аналогты оқудан ADC мәндері ауытқиды