I - V მრუდი არდუინოსთან ერთად: 5 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

მე გადავწყვიტე შევქმნა led– ის I – V მრუდი. მაგრამ მე მაქვს მხოლოდ ერთი მულტიმეტრი, ამიტომ შევქმენი მარტივი I-V მეტრი Arduino Uno– ით.

ვიკიდან: მიმდინარე – ძაბვის მახასიათებელი ან I – V მრუდი (მიმდინარე – ძაბვის მრუდი) არის ურთიერთობა, რომელიც ჩვეულებრივ წარმოდგენილია როგორც დიაგრამა ან გრაფიკი, ელექტრული დენის წრედის, მოწყობილობის ან მასალის გავლით და შესაბამის ძაბვას შორის, ან პოტენციური განსხვავება მის გარშემო.

ნაბიჯი 1: მასალების ჩამონათვალი

ამ პროექტისთვის დაგჭირდებათ:

Arduino Uno USB კაბელით

პურის დაფა და დუპონტის კაბელი

leds (მე გამოვიყენე 5 მმ წითელი და ლურჯი leds)

ვარდნის რეზისტორი (შუნტის რეზისტორი) - მე გადავწყვიტე 200 ohm (5V– ზე არის მაქსიმალური მიმდინარე 25 mA)

რეზისტორები ან პოტენციომეტრი, მე ვიყენებ რეზისტორების ნაზავს - 100k, 50k, 20k, 10k, 5k, 2.2k, 1k, 500k

ნაბიჯი 2: წრე

წრე შედგება საცდელი led, shunt resistor (R_drop) საზომი დენისათვის. ძაბვის ვარდნისა და დენის შესაცვლელად ვიყენებ სხვადასხვა რეზისტორებს (R_x).

ძირითადი პრინციპია:

• მიიღეთ მთლიანი მიმდინარე I წრეში
• მიიღეთ ძაბვის ვარდნა ტესტირება გამოიწვია Ul

სულ მიმდინარე I

მთლიანი დენის მისაღებად ვზომავ ძაბვის ვარდნას Ur შუნტის რეზისტორზე. ამისათვის ვიყენებ ანალოგიურ ქინძისთავებს. ვზომავ ძაბვას:

• U1 GND და A0 შორის
• U2 GND და A2 შორის

ამ ძაბვისგან განსხვავდება თანაბარი ძაბვის ვარდნა შუნტის რეზისტორზე: Ur = U2-U1.

სულ მიმდინარე I არის: I = Ur/R_drop = Ur/250

ძაბვის ვარდნა Ul

Led– ზე ძაბვის ვარდნის მისაღებად, მე გამოვყოფ U2– დან მთლიანი ძაბვის U– დან (რომელიც უნდა იყოს 5 V): Ul = U - U2

ნაბიჯი 3: კოდი

float U = 4980; // ძაბვა GND- სა და arduino VCC- ს შორის mV = მთლიანი ძაბვა

float U1 = 0; // 1 ზონდი

float U2 = 0; // 2 ზონდი

float Ur = 0; // ძაბვის ვარდნა შუნტის რეზისტორზე

float Ul = 0; // ძაბვის ვარდნა led- ზე

float I = 0; // წრეში მთლიანი დენი

float R_drop = 200; // დახურული რეზისტორის წინააღმდეგობა

ბათილად დაყენება ()

{

სერიული.დაწყება (9600);

pinMode (A0, INPUT);

pinMode (A1, INPUT);

}

ბათილი მარყუჟი ()

{

U1 = float (analogRead (A0))/1023*U; // მიიღეთ ძაბვა GND და A0 მილივოლტებში

U2 = float (analogRead (A1))/1023*U; // მიიღეთ ძაბვა GND და A1 მილივოლტებში

Ur = U2-U1; // ძაბვის ვარდნა შუნტის რეზისტორზე

I = Ur/R_drop*1000; // მთლიანი დენი მიკროამპერიში

Ul = U-U2; // ძაბვის ვარდნა led- ზე

Serial.print ("1");

Serial.print (U1);

Serial.print ("2");

სერიული. ბეჭდვა (U2);

Serial.print ("////");

Serial.print ("ძაბვის ვარდნა შუნტის რეზისტორზე:");

Serial.print (Ur);

Serial.print ("ძაბვის ვარდნა led- ზე:");

Serial.print (Ul);

Serial.print ("სულ მიმდინარე:");

Serial.println (I);

// პაუზა

დაგვიანება (500);

}

ნაბიჯი 4: ტესტირება

მე ვამოწმებ 2 ლედს, წითელს და ლურჯს. როგორც ხედავთ, ცისფერ ლიდერს მუხლზე ძაბვა უფრო დიდი აქვს და ამიტომაც ლურჯი ლიდერისთვის საჭიროა ცისფერი ფერადი 3 ვოლტის გარშემო.

ნაბიჯი 5: რეზისტორის ტესტირება

მე ვაკეთებ I - V მრუდს რეზისტორისთვის. როგორც ხედავთ, გრაფიკი ხაზოვანია. გრაფიკებიდან ჩანს, რომ ოჰმის კანონი მუშაობს მხოლოდ რეზისტორებისთვის და არა ლედებისთვის. მე გამოვთვლი წინააღმდეგობას, R = U/I. გაზომვები არ არის ზუსტი დაბალი დენის მნიშვნელობით, რადგან Arduino– ში ანალოგურ - ციფრულ გადამყვანს აქვს გარჩევადობა:

5V / 1024 = 4.8 მვ და დენი -> 19.2 მიკროამპერი.

ვფიქრობ გაზომვის შეცდომებია:

• პურის დაფის შემცველობა არ არის სუპერ კონტენტი და უშვებს ძაბვის გარკვეულ შეცდომებს
• გამოყენებულ რეზისტორებს აქვთ წინააღმდეგობის დაახლოებით 5 %
• ADC მნიშვნელობები ანალოგური წაკითხვისგან oscilate