Inductance Meter օգտագործելով Arduino: 12 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:50

Դե այստեղ մենք պատրաստվում ենք կառուցել ինդուկտիվության հաշվիչ ՝ օգտագործելով Arduino միկրոկոնտրոլերը: Այս մեթոդի կիրառմամբ մենք կարողանում ենք ինդուկտիվությունը հաշվարկել մոտ 80uH- ից 15,000uH, բայց այն պետք է աշխատի մի փոքր փոքր կամ շատ ավելի մեծ ինդուկտորների համար:

Քայլ 1: Պահանջվող նյութեր

Du Arduino uno/nano x 1

LM393 Համեմատիչ x 1

N 1n5819/1n4001 դիոդ x 1

Ø 150 օմ դիմադրություն x 1

Ø 1k ohm դիմադրություն x 2

U 1uF ոչ բևեռային կոնդենսատոր x 1

Անհայտ ինդուկտորներ

Ø LCD (16 x 2) x 1

Ø LCD I2C մոդուլ x 1

Jumper լարեր և վերնագրեր

Քայլ 2: Պահանջվում է սարքավորում

Ø Դանակ

Ø Øոդման երկաթ

Ø Սոսինձ ատրճանակ

Քայլ 3: Նախապատմություն

Կոնդենսատորին զուգահեռ ինդուկտորը կոչվում է LC

միացում. Տիպիկ ինդուկտիվության հաշվիչը ոչ այլ ինչ է, քան լայն տեսականի LC տատանում: Ինդուկտորը չափելիս ավելացված ինդուկտիվությունը փոխում է տատանումների ելքային հաճախականությունը: Եվ այս հաճախականության փոփոխությունը հաշվարկելով, մենք կարող ենք եզրակացնել ինդուկտիվությունը `կախված չափումից:

Միկրոհսկիչները սարսափելի են վերլուծում անալոգային ազդանշանները: ATMEGA328 ADC- ն ունակ է անալոգային ազդանշանների նմուշառում 9600Hz կամ.1ms արագությամբ, ինչը արագ է, բայց ոչ մի բանի մոտ, ինչ պահանջում է այս նախագիծը: Եկեք շարունակենք և օգտագործենք մի չիպ, որը հատուկ նախագծված է իրական աշխարհի ազդանշանները հիմնական թվային ազդանշանների վերածելու համար. LM393 համեմատիչը, որն ավելի արագ է միանում, քան սովորական LM741 օպերատորը: Հենց որ LC- ի լարումը դրական դառնա, LM393- ը լողալու է, որը բարձր ձգվող դիմադրիչով կարող է բարձր քաշվել: Երբ LC- ի միացման լարումը դառնում է բացասական, LM393- ը իր ելքը քաշում է գետնին: Ես նկատել եմ, որ LM393- ն իր թողունակության վրա ունի բարձր հզորություն, այդ իսկ պատճառով ես օգտագործել եմ ցածր դիմադրության ձգում:

Այսպիսով, այն, ինչ մենք կանենք, LC շղթայի վրա զարկերակային ազդանշան կիրառելն է: Այս դեպքում դա կլինի 5 վոլտ arduino- ից: Մենք որոշ ժամանակ լիցքավորում ենք միացումը: Այնուհետև մենք փոխում ենք լարումը 5 վոլտից անմիջապես 0 -ի: Այդ զարկերակը կստիպի շղթայի ռեզոնանսը ՝ ստեղծելով ռեզոնանսային հաճախականությամբ տատանվող մեղմ սինուսոիդալ ազդանշան: Այն, ինչ մենք պետք է անենք, դա հաճախականությունը չափելն է և հետագայում բանաձևերի միջոցով ստանալ ինդուկտիվության արժեքը:

Քայլ 4: Բանաձևեր

Ինչպես գիտենք, LC ckt- ի հաճախականությունը հետևյալն է.

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

Այսպիսով, մենք վերափոխեցինք վերը նշված հավասարումը այդ կերպ ՝ միացումից անհայտ ինդուկտիվություն գտնելու համար: Այնուհետև հավասարման վերջնական տարբերակը հետևյալն է.

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

Վերը նշված հավասարումներում, որտեղ F- ը ռեզոնանսային հաճախականությունն է, C- ը տարողունակություն է, իսկ L- ն ՝ ինդուկտիվություն:

Քայլ 5: Շղթան (սխեմատիկ և փաստացի)

Քայլ 6: PulseIn () գործառույթի նշանակությունը

Կարդում է զարկերակը (կամ բարձր կամ ցածր) քորոցի վրա: Օրինակ, եթե արժեքը ԲԱՐՁՐ է, pulseIn () սպասում է, որ քորոցը OWԱOWՐ -ից բարձր լինի, սկսում է ժամանակաչափը, այնուհետև սպասում է, որ քորոցը LԱOWՐ անցնի և դադարեցնում է ժամանակը: Վերադարձնում է զարկերակի երկարությունը միկրովայրկյաններում

կամ հրաժարվում է և վերադարձնում 0 -ը, եթե ընդմիջման ընթացքում ամբողջական զարկերակ չի ստացվել:

Այս գործառույթի ժամկետը որոշվել է էմպիրիկորեն և հավանաբար ցույց կտա ավելի երկար իմպուլսների սխալներ: Աշխատում է իմպուլսների վրա ՝ 10 միկրովայրկյանից մինչև 3 րոպե տևողություն:

Շարահյուսություն

pulseIn (քորոց, արժեք)

pulseIn (քորոց, արժեք, ժամկետ)

Քայլ 7: Սերիայի ելք

Այդ նախագծում ես օգտագործում եմ սերիական հաղորդակցություն 9600 բաուդ արագությամբ `սերիական մոնիտորի արդյունքը դիտելու համար:

Քայլ 8. Նախագծի նշանակությունը

Ø Կատարեք ինքներդ նախագիծ (DIY նախագիծ) ՝ անհայտ ինդուկտիվություն գտնելու համար ՝ մինչև 100uH մինչև որոշ հազարավոր uH տիրույթներ:

Ø Եթե դուք ավելացնեք հզորության միացումն ու դրա համապատասխան արժեքը Arduino կոդի մեջ, ապա անհայտ ինդուկտիվություն գտնելու տիրույթը նույնպես որոշ չափով կաճի:

Project Այս նախագիծը նախատեսված է մոտավոր գաղափար տալու համար ՝ անհայտ ինդուկտիվություն գտնելու համար:

Քայլ 9. Սերիական I2C LCD ցուցադրման ադապտեր

Սերիական I2C LCD էկրանային ադապտորը զուգահեռաբար հիմնված 16 x 2 նիշ ունեցող LCD էկրանը վերածում է սերիական i2C LCD- ի, որը կարող է կառավարվել ընդամենը 2 լարերի միջոցով: Ադապտորն օգտագործում է PCF8574 չիպ, որը ծառայում է որպես մուտքի/ելքի ընդլայնիչ, որը հաղորդակցվում է Arduino- ի կամ որևէ այլ միկրոկոնտրոլերի հետ `օգտագործելով I2C արձանագրությունը: Ընդհանուր առմամբ 8 LCD դիսփլեյներ կարող են միացվել նույն երկու մետաղալարով I2C ավտոբուսին, որոնցից յուրաքանչյուրը տարբեր հասցե ունի:

Arduino LCD I2C գրադարանը կցված է:

Քայլ 10: Snրագրի ամփոփ նկարահանումներ

Fրագրի LCD- ի վերջնական արդյունքը ինդուկտորներով կամ առանց ինդուկտորների

Քայլ 11: Arduino կոդ

Arduino ծածկագիրը կցված է: