Arduino Kullanan Endüktans Ölçer: 12 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Burada Arduino mikrodenetleyicisini kullanarak bir endüktans ölçer oluşturacağız. Bu yöntemi kullanarak, yaklaşık 80uH ila 15.000uH endüktansı hesaplayabiliriz, ancak bu, biraz daha küçük veya çok daha büyük indüktörler için çalışmalıdır.

Adım 1: Gerekli Malzemeler

Ø Arduino uno/nano x 1

Ø LM393 Karşılaştırıcı x 1

Ø 1n5819/1n4001 diyot x 1

Ø 150 ohm direnç x 1

Ø 1k ohm direnç x 2

Ø 1uF polar olmayan Kapasitör x 1

Ø Bilinmeyen indüktörler

Ø Lcd (16 x 2) x 1

Ø Lcd I2C modülü x 1

Ø Atlama telleri ve Başlıklar

2. Adım: Gerekli Cihaz

Ø Kesici

Ø Havya

Ø Tutkal tabancası

3. Adım: Arka Plan

Bir kondansatöre paralel olan bir indüktöre LC denir.

devre. Tipik bir endüktans ölçer, geniş bir LC osilatöründen başka bir şey değildir. Bir indüktörü ölçerken eklenen endüktans, osilatörün çıkış frekansını değiştirir. Ve bu frekans değişimini hesaplayarak, ölçüme bağlı olarak endüktansı çıkarabiliriz.

Mikro denetleyiciler, analog sinyalleri analiz etmede berbattır. ATMEGA328 ADC, 9600Hz veya.1ms'de analog sinyalleri örnekleme yeteneğine sahiptir, bu da hızlıdır, ancak bu projenin gerektirdiğine yakın değildir. Devam edelim ve gerçek dünya sinyallerini temel dijital sinyallere dönüştürmek için özel olarak tasarlanmış bir çip kullanalım: Normal bir LM741 op amp'ten daha hızlı geçiş yapan LM393 karşılaştırıcı. LC devresindeki voltaj pozitif olur olmaz, LM393, bir yukarı çekme direnci ile yükseğe çekilebilen yüzer olacaktır. LC devresindeki voltaj negatif olduğunda, LM393 çıkışını toprağa çeker. LM393'ün çıkışında yüksek bir kapasitansa sahip olduğunu fark ettim, bu yüzden düşük dirençli bir çekme kullandım.

Yani yapacağımız şey, LC devresine bir darbe sinyali uygulamak. Bu durumda arduinodan 5 volt olacaktır. Devreyi bir süre şarj ediyoruz. Ardından voltajı 5 volttan doğrudan 0'a değiştiririz. Bu darbe, rezonans frekansında salınan yastıklı bir sinüsoidal sinyal oluşturarak devrenin rezonans yapmasını sağlayacaktır. Yapmamız gereken bu frekansı ölçmek ve daha sonra formülleri kullanarak endüktans değerini elde etmektir.

4. Adım: Formüller

Bildiğimiz gibi LC ckt'nin frekansı:

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

Böylece devreden bilinmeyen endüktansı bulmak için yukarıdaki denklemi bu şekilde değiştirdik. O zaman denklemin son hali:

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

F'nin rezonans frekansı, C'nin kapasitans ve L'nin endüktans olduğu yukarıdaki denklemlerde.

Adım 5: Devre (şematik ve Gerçek)

Adım 6: PulseIn() İşlevinin Önemi

Bir pimde bir darbe (YÜKSEK veya DÜŞÜK) okur. Örneğin, değer YÜKSEK ise, pulseIn(), pinin DÜŞÜK'ten YÜKSEK'e gitmesini bekler, zamanlamayı başlatır, ardından pimin DÜŞÜK olmasını bekler ve zamanlamayı durdurur. Darbenin uzunluğunu mikrosaniye cinsinden döndürür

veya zaman aşımı içinde tam darbe alınmazsa vazgeçer ve 0 döndürür.

Bu işlevin zamanlaması deneysel olarak belirlenmiştir ve muhtemelen daha uzun darbelerde hatalar gösterecektir. 10 mikrosaniyeden 3 dakikaya kadar olan darbeler üzerinde çalışır.

Sözdizimi

pulseIn(pin, değer)

pulseIn(pin, değer, zaman aşımı)

Adım 7: Seri Çıkış

Bu projede sonucu Seri monitörde izlemek için 9600 baud hızında seri iletişim kullanıyorum.

Adım 8: Projenin Önemi

Ø 100uH ila bazı binlerce uH aralığına kadar bilinmeyen endüktansı bulmak için kendin yap projesi (DIY projesi).

Ø Devredeki kapasitansı ve Arduino kodundaki ilgili değerini arttırırsanız, bilinmeyen Endüktans bulma aralığı da bir dereceye kadar artar.

Ø Bu proje, bilinmeyen endüktansı bulmak için kaba bir fikir vermek üzere tasarlanmıştır.

Adım 9: Seri I2C LCD Ekran Adaptörü

Seri I2C LCD ekran adaptörü, paralel tabanlı 16 x 2 karakter LCD ekranı, sadece 2 kablo ile kontrol edilebilen bir seri i2C LCD'ye dönüştürür. Adaptör, I2C protokolünü kullanarak Arduino veya diğer herhangi bir mikrodenetleyici ile iletişim kuran I/O genişletici görevi gören PCF8574 yongasını kullanır. Aynı iki telli I2C veriyoluna, her biri farklı bir adrese sahip olan toplam 8 LCD ekran bağlanabilir.

Arduino lcd I2C kütüphanesi eklendi.

Adım 10: Projenin Kısa Görüntüleri

İndüktörlü veya İndüktörsüz projenin lcd'sinde nihai çıktı

Adım 11: Arduino Kodu

Arduino kodu ektedir.