Metri i induktancës duke përdorur Arduino: 12 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:25

Epo këtu ne do të ndërtojmë një njehsor induktance duke përdorur mikrokontrolluesin Arduino. Duke përdorur këtë metodë ne jemi në gjendje të llogarisim induktancën rreth 80uH në 15, 000uH, por duhet të funksionojë për induktorët pak më të vegjël ose shumë më të mëdhenj.

Hapi 1: Materialet e kërkuara

Du Arduino uno/nano x 1

Ø LM393 Krahasuesi x 1

N 1n5819/1n4001 diodë x 1

Rezistencë Ø 150 ohm x 1

Resist 1k ohm rezistencë x 2

U 1uF Kondensator jo polar x 1

Indu Induktorë të panjohur

Ø LCD (16 x 2) x 1

Mod Moduli LCD I2C x 1

W Tela kërcyes & Headers

Hapi 2: Aparati i kërkuar

Ø Prerës

Iron Hekur bashkues

Gun Armë ngjitëse

Hapi 3: Sfondi

Një induktor paralelisht me një kondensator quhet LC

qark. Një matës tipik i induktancës nuk është gjë tjetër veçse një oshilator LC me gamë të gjerë. Kur matni një induktor, induktiviteti i shtuar ndryshon frekuencën e daljes së oshilatorit. Dhe duke llogaritur këtë ndryshim të frekuencës, ne mund të nxjerrim induktancën në varësi të matjes.

Mikrokontrolluesit janë të tmerrshëm në analizimin e sinjaleve analoge. ATMEGA328 ADC është i aftë të marr mostra të sinjaleve analoge në 9600Hz ose.1ms, që është i shpejtë, por askund afër asaj që kërkon ky projekt. Le të vazhdojmë dhe të përdorim një çip të krijuar posaçërisht për shndërrimin e sinjaleve të botës reale në sinjale dixhitale bazë: Krahasuesi LM393 i cili kalon më shpejt se një amplifikator normal LM741. Sapo tensioni në qarkun LC të bëhet pozitiv, LM393 do të lundrojë, i cili mund të tërhiqet lart me një rezistencë tërheqëse. Kur tensioni në qarkun LC bëhet negativ, LM393 do të tërheqë daljen e tij në tokë. Kam vënë re se LM393 ka një kapacitet të lartë në daljen e tij, kjo është arsyeja pse kam përdorur një tërheqje me rezistencë të ulët.

Pra, ajo që ne do të bëjmë është aplikimi i një sinjali pulsi në qarkun LC. Në këtë rast do të jetë 5 volt nga arduino. Ne ngarkojmë qarkun për ca kohë. Pastaj ne e ndryshojmë tensionin nga 5 volt drejtpërdrejt në 0. Ai puls do të bëjë që qarku të rezonojë duke krijuar një sinjal sinusoidal të zbutur që lëkundet në frekuencën tingëlluese. Ajo që duhet të bëjmë është të matim atë frekuencë dhe më vonë duke përdorur formulat të marrim vlerën e induktancës.

Hapi 4: Formulat

Siç e dimë se frekuenca e LC ckt është:

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

Pra, ne modifikuam ekuacionin e mësipërm në atë mënyrë për të gjetur induktancë të panjohur nga qarku. Pastaj versioni përfundimtar i ekuacionit është:

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

Në ekuacionet e mësipërme ku F është frekuenca rezonante, C është kapaciteti, dhe L është induktancë.

Hapi 5: Qarku (skematik dhe aktual)

Hapi 6: Rëndësia e funksionit PulseIn ()

Lexon një puls (të lartë ose të ulët) në një kunj. Për shembull, nëse vlera është HIGH, pulseIn () pret që kunja të shkojë nga LOW në HIGH, fillon kohën, pastaj pret që kunja të shkojë LOW dhe ndalon kohën. Kthen gjatësinë e pulsit në mikrosekonda

ose heq dorë dhe kthen 0 nëse nuk është marrë impuls i plotë brenda afatit.

Koha e këtij funksioni është përcaktuar në mënyrë empirike dhe ndoshta do të tregojë gabime në impulse më të gjata. Punon në impulse nga 10 mikrosekonda deri në 3 minuta në gjatësi.

Sintaksë

pulseIn (pin, vlera)

impulsIn (pin, vlera, timeout)

Hapi 7: Prodhimi Serik

Në atë projekt unë përdor komunikimin serik me një normë prej 9600 për të parë rezultatin në monitorin serial.

Hapi 8: Rëndësia e Projektit

Project Bëni vetë projektin (projekt DIY) për të gjetur induktancë të panjohur deri në një gamë prej 100uH deri në disa mijëra uH.

Ø Nëse e rrisni kapacitetin në qark si dhe vlerën e tij përkatëse në kodin Arduino atëherë diapazoni për të gjetur Induktancë të panjohur gjithashtu rritet deri diku.

Ky projekt është krijuar për të dhënë ide të përafërt në mënyrë që të gjendet induktancë e panjohur.

Hapi 9: Përshtatës i ekranit serik I2C LCD

Përshtatësi i serisë I2C LCD konverton ekranin LCD me bazë paralele 16 x 2 karaktere në një LCD serial i2C që mund të kontrollohet përmes vetëm 2 telave. Përshtatësi përdor çipin PCF8574 që shërben si zgjerues I/O që komunikon me Arduino ose ndonjë mikrokontrollues tjetër duke përdorur protokollin I2C. Gjithsej 8 ekrane LCD mund të lidhen me të njëjtin autobus me dy tela I2C me secilën tabelë që ka një adresë të ndryshme.

Biblioteka Arduino LCD I2C e bashkangjitur.

Hapi 10: Fotografitë e Projektit

Prodhimi përfundimtar në LCD të projektit me ose pa Induktorë

Hapi 11: Kodi Arduino

kodi Arduino është i bashkangjitur.