Arduino менен индуктивдүүлүк өлчөгүч: 12 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Бул жерде биз Arduino микроконтроллерин колдонуп индуктивдүүлүк өлчөгүчүн курабыз. Бул ыкманы колдонуу менен биз индуктивдүүлүктү болжол менен 80uH - 15000hH чейин эсептей алабыз, бирок ал индукторлор үчүн бир аз кичирээк же андан чоңураак иштеши керек.

1 -кадам: Керектүү материалдар

Ø Arduino uno/nano x 1

Ø LM393 Салыштыргыч x 1

Ø 1n5819/1n4001 диод x 1

Ø 150 Ом каршылыгы x 1

Ø 1k Ом каршылыгы x 2

Ø 1uF полярдык эмес конденсатор x 1

Ø Белгисиз индукторлор

Ø Lcd (16 x 2) x 1

Ø Lcd I2C модулу x 1

Ø Jumper зымдары жана баштары

2 -кадам: Аппарат керек

Ø кескич

Ø ширетүүчү темир

Ø желим мылтык

3 -кадам: Фон

Конденсатор менен параллелдүү индуктор LC деп аталат

схема. Типтүү индуктивдүүлүк өлчөгүч кеңири диапазондогу LC осцилляторунан башка эч нерсе эмес. Индукторду өлчөөдө, кошулган индуктивдүүлүк осциллятордун чыгуу жыштыгын өзгөртөт. Жана бул жыштыктын өзгөрүүсүн эсептөө менен, биз индуктивдүүлүктү өлчөөгө жараша чыгарып алабыз.

Микроконтроллерлер аналогдук сигналдарды талдоодо коркунучтуу. ATMEGA328 ADC 9600Hz же.1ms аналогдук сигналдарды тандап алууга жөндөмдүү, бул тез, бирок бул долбоор талап кылган нерсеге жакын эмес. Келгиле, чыныгы дүйнө сигналдарын негизги санарип сигналдарга айландыруу үчүн атайын иштелип чыккан чипти колдонолу: LM393 салыштыргыч кадимки LM741 оп -ампине караганда тезирээк. LC схемасындагы чыңалуу оң болуп калса, LM393 калкып чыгат, аны каршылыгы жогору тартса болот. LC схемасындагы чыңалуу терс болгондо, LM393 анын өндүрүшүн жерге түшүрөт. Мен LM393 өндүрүмдүүлүгүнүн жогорку сыйымдуулугуна ээ экенин байкадым, ошондуктан мен каршылыкты төмөн тарттым.

Ошентип, биз эмне кылабыз, LC схемасына импульстук сигналды колдонуу. Бул учурда ардуинодон 5 вольт болот. Биз бир аз убакытка айландырууну заряддайбыз. Андан кийин биз чыңалуубузду 5 вольттон түз 0гө алмаштырабыз. Бул импульс чынжырды резонанстык жыштыкта термелүүчү синусоидалык сигналды жаратуу үчүн резонанс жаратат. Биз эмне кылышыбыз керек, бул жыштыкты өлчөө жана кийин формулаларды колдонуу менен индуктивдүүлүк маанисин алуу керек.

4 -кадам: Формулалар

Биз билгендей, LC ckt жыштыгы:

f = 1/2*pi*(LC)^0.5

Ошентип, биз схемадан белгисиз индуктивдүүлүктү табуу үчүн жогорудагы теңдөөнү ушундай жол менен өзгөрттүк. Анда теңдеменин акыркы версиясы:

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

Жогорудагы теңдемелерде F - резонанстык жыштык, C - сыйымдуулук, L - индуктивдүүлүк.

5 -кадам: Circuit (схемалык жана актуалдуу)

6 -кадам: PulseIn () функциясынын мааниси

Пинсте импульсту (ЖОГОРУ же ТӨМӨН) окуйт. Мисалы, эгер мааниси ЖОГОРУ болсо, pulseIn () пинтин ТӨМӨНДӨН ЖОГОРУГА өтүшүн күтөт, убакытты баштайт, анан пиндин ТӨМӨН кетишин күтөт жана убакытты токтотот. Импульстун узундугун микросекундда кайтарат

же убакыттын ичинде толук импульс алынбаса, 0ду кайтарып берет.

Бул функциянын убактысы эмпирикалык түрдө аныкталган жана балким, узак импульстардагы каталарды көрсөтөт. Узундугу 10 микросекунддан 3 мүнөткө чейинки импульстарда иштейт.

Синтаксис

pulseIn (пин, маани)

pulseIn (пин, маани, күтүү убакыты)

7 -кадам: Сериялык чыгаруу

Бул долбоордо мен Сериалдык монитордо жыйынтыкты көрүү үчүн 9600 байдын ылдамдыгында сериялык байланышты колдоном.

8 -кадам: Долбоордун мааниси

Ø Белгисиз индуктивдүүлүктү табуу үчүн өзүңүз жасай бериңиз (DIY долбоору) 100uHден миңдеген UHге чейин.

Ø Эгерде сиз чынжырдагы сыйымдуулукту жана Arduino кодундагы тиешелүү маанини жогорулатсаңыз, анда белгисиз индуктивдүүлүктү табуу диапазону кандайдыр бир деңгээлде жогорулайт.

Ø Бул долбоор белгисиз индуктивдүүлүктү табуу үчүн орой түшүнүк берүү үчүн иштелип чыккан.

9 -кадам: Сериялык I2C LCD дисплей адаптери

Сериялык I2C ЖК дисплей адаптери параллелдүү 16 х 2 белгиден турган LCD дисплейди 2 зым аркылуу башкарылуучу сериялык i2C ЖКга айландырат. Адаптер I2C протоколун колдонуу менен Arduino же башка микроконтроллер менен байланышкан I/O экспантери катары кызмат кылган PCF8574 чипин колдонот. Жалпысынан 8 ЖК дисплейди ар бир такта башка дарекке ээ болгон I2C автобусуна туташтырса болот.

Arduino lcd I2C китепканасы тиркелет.

10 -кадам: Долбоордун кыскача сүрөттөрү

Индукторлор менен же аларсыз долбоордун LCDси боюнча акыркы чыгаруу

11 -кадам: Arduino коду

Arduino коду тиркелет.