ინდუქციურობის საზომი არდუინოს გამოყენებით: 12 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

აქ ჩვენ ვაპირებთ ავაშენოთ ინდუქციური მრიცხველი Arduino მიკროკონტროლის გამოყენებით. ამ მეთოდის გამოყენებით ჩვენ შეგვიძლია გამოვთვალოთ ინდუქციურობა დაახლოებით 80uH– დან 15 000uH– მდე, მაგრამ ის უნდა მუშაობდეს ინდუქტორებზე ოდნავ პატარა ან გაცილებით დიდი.

ნაბიჯი 1: საჭირო მასალები

Du Arduino uno/nano x 1

Ø LM393 შედარება x 1

N 1n5819/1n4001 დიოდი x 1

Ø 150 ohm რეზისტორი x 1

K 1k ohm რეზისტორი x 2

U 1uF არაპოლარული კონდენსატორი x 1

უცნობი ინდუქტორები

Ø LCD (16 x 2) x 1

Ø LCD I2C მოდული x 1

Ø ჯუმბერის მავთულები და სათაურები

ნაბიჯი 2: საჭიროა აპარატი

საჭრელი

Old შესადუღებელი რკინა

Ø წებოვანი იარაღი

ნაბიჯი 3: ფონი

კონდენსატორის პარალელურად ინდუქტორს ეწოდება LC

წრე. ტიპიური ინდუქციურობის მრიცხველი სხვა არაფერია თუ არა ფართო სპექტრის LC ოსცილატორი. ინდუქტორის გაზომვისას, დამატებული ინდუქცია ცვლის ოსცილატორის გამომავალი სიხშირეს. და ამ სიხშირის ცვლილების გამოთვლით, ჩვენ შეგვიძლია დავასკვნათ ინდუქციურობა გაზომვის მიხედვით.

მიკროკონტროლერები საშინელნი არიან ანალოგური სიგნალების ანალიზში. ATMEGA328 ADC- ს შეუძლია ანალოგური სიგნალების აღება 9600 Hz ან.1 ms სიჩქარით, რაც სწრაფია, მაგრამ არსად ახლოს იმასთან, რასაც ეს პროექტი მოითხოვს. მოდით წავიდეთ წინ და გამოვიყენოთ ჩიპი, რომელიც სპეციალურად შექმნილია რეალური სამყაროს სიგნალების ძირითად ციფრულ სიგნალებად გადაქცევისთვის: LM393 შედარება, რომელიც უფრო სწრაფად იცვლება ვიდრე ჩვეულებრივი LM741 ოპ ამპერი. როგორც კი LC წრეზე დაძაბულობა პოზიტიური გახდება, LM393 იქნება მცურავი, რომლის ამოძრავებაც შესაძლებელია მაღალი გამწევი რეზისტორის საშუალებით. როდესაც LC წრეზე ძაბვა ხდება უარყოფითი, LM393 გამოიყვანს მის გამომუშავებას მიწაზე. მე შევნიშნე, რომ LM393– ს აქვს მაღალი სიმძლავრე მის გამომუშავებაზე, რის გამოც გამოვიყენე დაბალი წინააღმდეგობის გაწევა.

ასე რომ, რასაც ჩვენ გავაკეთებთ არის LC წრეზე პულსის სიგნალის გამოყენება. ამ შემთხვევაში არდუინოდან იქნება 5 ვოლტი. ჩვენ ვაბრუნებთ წრეს გარკვეული პერიოდის განმავლობაში. შემდეგ ჩვენ ვცვლით ძაბვას 5 ვოლტიდან პირდაპირ 0. ეს პულსი გახდის წრეს რეზონანსს შექმნის დამსხვრეული სინუსოიდალური სიგნალის რხევა რეზონანსულ სიხშირეზე. რაც ჩვენ უნდა გავაკეთოთ არის გავზომოთ ეს სიხშირე და მოგვიანებით ფორმულების გამოყენებით მივიღოთ ინდუქციურობის მნიშვნელობა.

ნაბიჯი 4: ფორმულები

როგორც ვიცით, LC ckt სიხშირეა:

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

ამრიგად, ჩვენ შევცვალეთ ზემოთ განტოლება ისე, რომ ვიპოვოთ უცნობი ინდუქციურობა წრიდან. შემდეგ განტოლების საბოლოო ვერსია არის:

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

ზემოთ განტოლებებში, სადაც F არის რეზონანსული სიხშირე, C არის ტევადობა, ხოლო L არის ინდუქციურობა.

ნაბიჯი 5: წრე (სქემატური და ფაქტობრივი)

ნაბიჯი 6: PulseIn () ფუნქციის მნიშვნელობა

კითხულობს პულსი (ან მაღალი ან დაბალი) პინზე. მაგალითად, თუ მნიშვნელობა არის HIGH, pulseIn () ელოდება, რომ PIN გადადის LOW– დან HIGH– ში, იწყებს დროს, შემდეგ ელოდება, რომ PIN– ი მიდის ქვემოთ და აჩერებს დროს. აბრუნებს პულსის სიგრძეს მიკროწამებში

ან დათმობს და აბრუნებს 0 -ს, თუ სრული პულსი არ იქნა მიღებული ტაიმუატში.

ამ ფუნქციის დრო დადგენილია ემპირიულად და ალბათ აჩვენებს შეცდომებს უფრო გრძელი იმპულსების დროს. მუშაობს იმპულსებზე 10 მიკროწამიდან 3 წუთამდე სიგრძემდე.

Სინტაქსი

pulseIn (pin, მნიშვნელობა)

პულსი (პინი, მნიშვნელობა, ვადა)

ნაბიჯი 7: სერიული გამომავალი

იმ პროექტში მე ვიყენებ სერიულ კომუნიკაციას 9600 baud სიჩქარით, რომ ვუყურო შედეგს სერიულ მონიტორზე.

ნაბიჯი 8: პროექტის მნიშვნელობა

Project გააკეთე საკუთარი თავი პროექტი (წვრილმანი პროექტი), რომ იპოვო უცნობი ინდუქციურობა 100uH– მდე, რამდენიმე ათასი uH– მდე დიაპაზონში.

Ø თუ თქვენ გაზრდით ტევადობას წრეში, ისევე როგორც მის შესაბამის მნიშვნელობას არდუინოს კოდში, უცნობი ინდუქტიურობის პოვნის დიაპაზონი ასევე გარკვეულწილად გაიზრდება.

Project ეს პროექტი შექმნილია უხეში იდეის მისაცემად უცნობი ინდუქციურობის მოსაძებნად.

ნაბიჯი 9: სერიული I2C LCD ეკრანის ადაპტერი

სერიული I2C LCD ეკრანის ადაპტერი გარდაქმნის პარალელურად დაფუძნებულ 16 x 2 სიმბოლოს LCD ეკრანს სერიულ i2C LCD– ში, რომლის კონტროლი შესაძლებელია მხოლოდ 2 მავთულის საშუალებით. ადაპტერი იყენებს PCF8574 ჩიპს, რომელიც ემსახურება როგორც I/O გაფართოებას, რომელიც ურთიერთობს Arduino– სთან ან სხვა მიკროკონტროლერთან I2C პროტოკოლის გამოყენებით. სულ 8 LCD ეკრანი შეიძლება იყოს დაკავშირებული იმავე ორ მავთულის I2C ავტობუსთან, თითოეულ დაფას განსხვავებული მისამართი აქვს.

Arduino LCD I2C ბიბლიოთეკა ერთვის.

ნაბიჯი 10: პროექტის მოკლე სურათები

საბოლოო გამომუშავება პროექტის LCD– ზე ინდუქტორებით ან მის გარეშე

ნაბიჯი 11: Arduino კოდი

Arduino კოდი თან ერთვის.