Miliohm -meeter Arduino kilp - lisa: 6 sammu

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

See projekt on minu vana, sellel saidil kirjeldatud projekti edasiarendus. Kui olete huvitatud, palun lugege edasi…

Loodan, et teil on rõõm.

1. toiming: lühike sekkumine

See juhend on täiendus minu vanale: DIGITAL MULTIMETER SHIELD FOR ARDUINO

See on lisavõimalus, kuid seda saab kasutada täiesti iseseisvalt. PCB toetab nii vana kui ka uut funktsionaalsust - sõltub sellest, millised seadmed joodetakse ja milline kood arduino -sse laaditakse.

HOIATUS!: Kõiki ohutuseeskirju on kirjeldatud eelmises juhendis. Palun lugege neid hoolikalt

Siia lisatud kood töötab ainult uue funktsiooni jaoks. Kui soovite kasutada kõiki funktsioone, peate mõlemad koodid nutikalt ühendama. Olge ettevaatlik - mõlema visandi samade protseduuride kood võib sisaldada väikseid lahknevusi..

2. samm: miks ma seda tegin?

See miliohmmõõtur võib mõnel juhul olla väga kasulik - seda saab kasutada mõne elektroonikaseadme silumisel, millel on lühikesed ühendused, defektsete kondensaatorite, takistite, kiipide leidmiseks jne. Lühikese kabiini ümbruse skannimisel on see lihtne asus läbipõlenud seade, mis mõõtis juhtivate PCB -radade takistust ja leidis minimaalse takistusega koha. Kui olete selle protsessi kohta rohkem huvitatud - leiate palju videoid.

3. samm: skeemid - lisa

Lisatud seadmed võrreldes vana DMM -disainiga on tähistatud punase ristkülikuga. Ma selgitan teise lihtsustatud vooluringi tööpõhimõtet:

Täpne pinge võrdluskiip loob väga stabiilse ja täpse pinge võrdluse. Kasutasin Texas Instrumentsi REF5045, selle väljundpinge on 4,5 V. Seda varustab arduino 5V pin. Seda saab kasutada ka teiste täpsete pinge võrdluskiipide jaoks - erineva väljundpingega. Kiibipingest genereeritud filtreeritakse ja koormatakse takistusliku pingejaguriga. Ülemine takisti on 470 oomi ja alumine - takistus, mida me tahame mõõta. Selle konstruktsiooni maksimaalne väärtus on 1 oom. Pingejaguri keskpunkti pinge filtreeritakse uuesti ja korrutatakse mitte-inverteerivas konfiguratsioonis töötava opampiga. Selle võimenduseks on seatud 524. Sellist võimendatud pinget proovib Arduino ADC ja teisendab 10-bitiseks digitaalseks sõnaks ning seda kasutatakse edasi pingejaguri põhjatakistuse arvutamiseks. Pildil näete 1 oomi takistuse arvutusi. Siin kasutasin mõõdetud pinge väärtust kiibi REF5045 väljundis (4,463 V). See on oodatust veidi väiksem, kuna kiip on koormatud andmelehel lubatud suurima vooluga. Antud projekteerimisväärtustega on miliohmmõõturi sisendvahemik max. 1 oomi ja saab mõõta takistust 10 -bitise eraldusvõimega, mis annab meile võimaluse tunda 1 mOhm takistite erinevust. Opampile on mõned nõuded:

1. Selle sisendvahemik peab sisaldama negatiivset rööpa
2. Sellel peab olema võimalikult väike nihe

Kasutasin Texas Instrumentsi OPA317-see on ühe tarnega, ühe opami kiibiga, SOT-23-5 pakendis ning sellel on rööbastee sisend ja väljund. Selle nihe on väiksem kui 20 uV. Parem lahendus võiks olla OPA335 - isegi väiksema nihkega.

Selle konstruktsiooni eesmärk ei olnud absoluutne mõõtetäpsus, vaid see, et oleks võimalik täpselt tajuda takistuste erinevusi - määratleda, millel on väiksem takistus. Selliste seadmete absoluutset täpsust on raske saavutada ilma teise kalibreerimiseks vajaliku täpse mõõteseadmeta. Kahjuks pole see kodustes laborites võimalik.

Siit leiate kõik disainiandmed. (Kotka skeemid, paigutus ja Gerberi failid, mis on koostatud vastavalt PCBWAY nõuetele)

Samm: trükkplaadid…

Olen tellinud PCB -d PCBWAY -st. Nad tegid need väga kiiresti väga madala hinna eest ja mul olid need alles kahe nädala jooksul pärast tellimist. Seekord tahtsin üle vaadata mustad (selles fabris pole lisaraha erinevate roheliste värvidega trükkplaatide jaoks). Pildilt näete, kui kenad nad välja näevad.

Samm: kilp on joodetud

Miliohmmõõturi funktsionaalsuse testimiseks jootsin ainult neid funktsioone täitvaid seadmeid. Lisasin ka LCD-ekraani.

6. samm: aeg kodeerida

Arduino eskiis on lisatud siia. See on sarnane DMM -kilbi omaga, kuid lihtsam.

Siin kasutasin sama pinge mõõtmise protseduuri: Pinget proovitakse 16 korda ja keskmistatakse. Selle pinge jaoks ei ole täiendavat parandust. Ainus reguleerimine on arduino toitepinge (5 V) mõõtmine, mis on ka ADC jaoks võrdlusalus. Programmil on kaks režiimi - mõõtmine ja kalibreerimine. Kui mõõtmise ajal vajutatakse režiimiklahvi, käivitatakse kalibreerimisprotseduur. Sondid peavad olema tugevalt ühendatud ja 5 sekundit all hoidma. Sel viisil mõõdetakse nende resistentsust, säilitatakse (mitte ROM -is) ja ekstraheeritakse täiendavalt testitavast takistusest. Sellist protseduuri saab näha videol. Takistuseks mõõdetakse ~ 100 mOhm ja pärast kalibreerimist see nullitakse. Pärast seda on näha, kuidas testin seadet jootetraadi abil - mõõtes erinevate juhtmete pikkuste takistust. Selle seadme kasutamisel on väga oluline, et sondid oleksid tugevad ja teravad - mõõdetud takistus on väga tundlik ka mõõtmisel kasutatud rõhu suhtes. On näha, et kui sondid pole ühendatud -LCD -ekraanil vilgub silt "Ülevool".

Olen lisanud testanduri ja maapinna vahele ka LED -i. See on SISSE lülitatud, kui sondid pole ühendatud ja kinnitab väljundpinge ~ 1,5 V (võib kaitsta mõningaid madala toiteallikaga seadmeid). Kui sondid on ühendatud, on LED välja lülitatud ja see ei tohiks mõõtmist mõjutada.

See on kõik!:-)