Induktiivsusmõõtur Arduino kasutamisel: 12 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Noh, siin me ehitame induktiivsusmõõturi, kasutades Arduino mikrokontrollerit. Selle meetodi abil saame induktiivsust arvutada umbes 80uH kuni 15 000uH, kuid see peaks töötama natuke väiksemate või palju suuremate induktiivpoolide puhul.

Samm: vajalikud materjalid

Ø Arduino uno/nano x 1

Ø LM393 komparaator x 1

Ø 1n5819/1n4001 diood x 1

Ø 150 oomi takisti x 1

Ø 1k oomi takisti x 2

Ø 1uF mittepolaarne kondensaator x 1

Ø Tundmatud induktiivpoolid

Ø LCD (16 x 2) x 1

Ø LCD I2C moodul x 1

Ø Jumper juhtmed ja päised

Samm 2: Vajalik aparatuur

Ø lõikur

Ø jootekolb

Ø Liimipüstol

3. samm: taust

Kondensaatoriga paralleelset induktorit nimetatakse LC -ks

vooluahel. Tüüpiline induktiivsusmõõtur pole midagi muud kui laiaulatuslik LC -ostsillaator. Induktiivpooli mõõtmisel muudab lisatud induktiivsus ostsillaatori väljundsagedust. Ja selle sageduse muutuse arvutamisel saame induktiivsuse järeldada sõltuvalt mõõtmisest.

Mikrokontrollerid on analoogsignaalide analüüsimisel kohutavad. ATMEGA328 ADC on võimeline analoogsignaale proovima 9600Hz või.1ms, mis on kiire, kuid pole kaugeltki selle projekti jaoks vajalik. Jätkame ja kasutame kiipi, mis on spetsiaalselt loodud reaalmaailma signaalide muutmiseks põhilisteks digitaalsignaalideks: LM393 võrdlus, mis lülitub kiiremini kui tavaline LM741 op -võimendi. Niipea kui pinge LC -ahelal muutub positiivseks, hakkab LM393 hõljuma, mida saab tõmmatava takistiga kõrgele tõmmata. Kui LC -ahela pinge muutub negatiivseks, tõmbab LM393 oma väljundi maapinnale. Olen märganud, et LM393 väljundil on suur mahtuvus, mistõttu kasutasin väikese takistusega tõmmet.

Nii et me teeme LC -ahelale impulssignaali. Sel juhul on see arduinost 5 volti. Laadime vooluringi mõnda aega. Seejärel muudame pinge 5 voltilt otse väärtusele 0. See impulss paneb vooluahela resoneeruma, luues pehmendatud sinusoidaalse signaali, mis võngub resonantssagedusel. Peame seda sagedust mõõtma ja hiljem valemite abil saama induktiivsuse väärtuse.

4. samm: valemid

Nagu me teame, on LC ckt sagedus järgmine:

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

Niisiis muutsime ülaltoodud võrrandit sel viisil, et leida ahelast tundmatu induktiivsus. Siis on võrrandi lõplik versioon järgmine:

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

Ülaltoodud võrrandites, kus F on resoneeriv sagedus, C on mahtuvus ja L on induktiivsus.

5. samm: vooluring (skemaatiline ja tegelik)

6. samm: funktsiooni PulseIn () tähtsus

Loeb tihvtilt impulsi (kas HIGH või LOW). Näiteks kui väärtus on KÕRGE, ootab pulseIn (), et tihvt liiguks LOW -lt kõrgele, alustab ajastamist, seejärel ootab, kuni tihvt liigub LOW ja peatab ajastamise. Tagastab impulsi pikkuse mikrosekundites

või loobub ja tagastab 0, kui ajalõpu jooksul ei saadud täielikku impulsi.

Selle funktsiooni ajastus on kindlaks tehtud empiiriliselt ja see näitab tõenäoliselt vigu pikematel impulssidel. Töötab impulssidel 10 mikrosekundist kuni 3 minutini.

Süntaks

pulseIn (tihvt, väärtus)

pulseIn (tihvt, väärtus, ajalõpp)

Samm 7: jadaväljund

Selles projektis kasutan jadamonitoril tulemuse vaatamiseks jadakommunikatsiooni kiirusega 9600.

8. samm: projekti tähtsus

Ø Tehke ise projekt (DIY projekt), et leida tundmatu induktiivsus vahemikus 100 uH kuni tuhanded uH.

Ø Kui suurendate ahela mahtuvust ja selle vastavat väärtust Arduino koodis, suureneb teatud määral ka tundmatu induktiivsuse leidmise vahemik.

Ø Selle projekti eesmärk on anda ligikaudne ettekujutus tundmatu induktiivsuse leidmiseks.

9. samm: jada I2C LCD -ekraani adapter

Seeria I2C LCD -ekraaniadapter muudab paralleelpõhise 16 x 2 -tähemärgilise LCD -ekraani i2C -seeriaekraaniks, mida saab juhtida vaid kahe juhtme kaudu. Adapter kasutab PCF8574 kiipi, mis toimib I/O laiendajana, mis suhtleb Arduino või mõne muu mikrokontrolleriga, kasutades I2C protokolli. Sama kahe juhtmega I2C siiniga saab ühendada kokku 8 LCD -ekraani, kusjuures igal plaadil on erinev aadress.

Lisatud on Arduino LCD I2C raamatukogu.

10. samm: projekti ülevaated

Projekti lcd lõplik väljund koos induktoritega või ilma

Samm: Arduino kood

lisatud on Arduino kood.