Arduino көмегімен индуктивті өлшеуіш: 12 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Міне, біз Arduino микроконтроллерінің көмегімен индуктивтілік өлшегіш құрамыз. Бұл әдісті қолдана отырып, біз индуктивтілікті шамамен 80uH -ден 15000hH -ге дейін есептей аламыз, бірақ ол индукторлар үшін сәл кіші немесе әлдеқайда үлкен болуы керек.

1 -қадам: Қажетті материалдар

Ø Arduino uno/nano x 1

Ø LM393 Салыстырушы x 1

Ø 1n5819/1n4001 диод x 1

Ø 150 Ом резисторы x 1

Ø 1к Ом резисторы x 2

Ø 1uF полярлық емес конденсатор x 1

Ø Белгісіз индукторлар

Ø Lcd (16 x 2) x 1

Ø Lcd I2C модулі x 1

Ø Өтпелі сымдар мен тақырыптар

2 -қадам: Аппарат қажет

Ø кескіш

Ø Пісіру үтігі

Ø Желімді пистолет

3 -қадам: Фон

Конденсаторға параллель индуктивті ток LC деп аталады

Әдеттегі индуктивтілік өлшегіш - кең ауқымды LC осцилляторынан басқа ештеңе емес. Индуктивті өлшеу кезінде қосылған индуктивтілік осциллятордың шығу жиілігін өзгертеді. Ал осы жиіліктің өзгеруін есептей отырып, өлшеуге байланысты индуктивтілікті шығаруға болады.

Микроконтроллерлер аналогты сигналдарды талдауда қорқынышты. ATMEGA328 ADC 9600 Гц немесе.1 мс аналогты сигналдарды іріктеуге қабілетті, бұл жылдам, бірақ бұл жоба қажет ететін жерде емес. Келіңіздер және нақты әлем сигналдарын негізгі цифрлық сигналдарға айналдыру үшін арнайы жасалған чипті қолданайық: LM393 компараторы, ол қарапайым LM741 оптық күшейткіштен жылдамырақ ауысады. LC тізбегіндегі кернеу оңға айналған кезде LM393 өзгермелі болады, оны жоғары тартылатын резистормен жоғары тартуға болады. LC тізбегіндегі кернеу теріс болған кезде, LM393 оның шығуын жерге түсіреді. Мен LM393 шығысындағы сыйымдылығы жоғары екенін байқадым, сондықтан мен төмен қарсылықты қолдандым.

Сонымен, біз LC тізбегіне импульстік сигналды қолдану. Бұл жағдайда ардуинодан 5 вольт болады. Біз тізбекті біраз уақыт зарядтаймыз. Содан кейін біз кернеуді 5 вольттан тікелей 0 -ге өзгертеміз. Бұл импульс тізбекті резонанстық жиілікте тербелетін жастықшалы синусоидалы сигналды жасайды. Бізге бұл жиілікті өлшеу керек, содан кейін формулаларды қолданып индуктивтілік мәнін алу керек.

4 -қадам: формулалар

Біз білеміз, LC ckt жиілігі:

f = 1/2*pi*(LC)^0,5

Біз жоғарыда келтірілген теңдеуді осы жолмен өзгертіп, тізбектен белгісіз индуктивтілікті таптық. Сонда теңдеудің соңғы нұсқасы:

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

Жоғарыда келтірілген теңдеулерде F - резонанстық жиілік, С - сыйымдылық, L - индуктивтілік.

5 -қадам: схема (схемалық және нақты)

6 -қадам: PulseIn () функциясының маңызы

Түйреуіште импульсті оқиды (жоғары немесе төмен). Мысалы, егер мән HIGH болса, pulseIn () түйреуіштің LOW -дан HIGH -ға ауысуын күтеді, уақытты бастайды, содан кейін түйреуіштің LOW -қа кетуін күтеді және уақытты тоқтатады. Импульс ұзындығын микросекундтарда қайтарады

немесе күту уақытында толық импульс алынбаған жағдайда 0 береді және қайтарады.

Бұл функцияның уақыты эмпирикалық түрде анықталды және, мүмкін, ұзақ импульстегі қателерді көрсетеді. Ұзақтығы 10 микросекундтан 3 минутқа дейінгі импульстарда жұмыс істейді.

Синтаксис

pulseIn (түйреуіш, мән)

pulseIn (түйреуіш, мән, күту уақыты)

7 -қадам: сериялық шығыс

Бұл жобада мен сериялық мониторда нәтижені көру үшін 9600 жылдамдықтағы сериялық байланысты қолданамын.

8 -қадам: Жобаның маңыздылығы

Ø Белгілі индуктивтілікті 100uH-тан бірнеше мың UH дейін табу үшін өзіңіз жасаңыз (DIY жобасы).

Ø Егер сіз тізбектегі сыйымдылықты және оның Arduino коды бойынша сәйкес мәнін арттырсаңыз, белгісіз индуктивтілікті табу ауқымы да белгілі бір дәрежеде артады.

Ø Бұл жоба белгісіз индуктивтілікті табу үшін өрескел түсінік беруге арналған.

9 -қадам: I2C сериялық LCD дисплей адаптері

I2C сериялы СК дисплей адаптері параллель негіздегі 16 х 2 таңбалы СКД дисплейді тек 2 сым арқылы басқаруға болатын сериялық i2C СКД түрлендіреді. Адаптер I2C протоколы арқылы Arduino немесе кез келген басқа микроконтроллермен байланысатын енгізу -шығару кеңейткіші ретінде қызмет ететін PCF8574 чипін пайдаланады. Барлығы екі ағынды I2C шинасына 8 СКД дисплейін қосуға болады, олардың әрқайсысының мекен -жайы әр түрлі.

Arduino lcd I2C кітапханасы бекітілген.

10 -қадам: Жобаның суреттері

Индукторлармен немесе онсыз жобаның эксклюзивті шығарылымы

11 -қадам: Arduino коды

Arduino коды қоса беріледі.