Indicator de inductanță cu Arduino: 12 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Ei bine, aici vom construi un metru de inductanță folosind microcontrolerul Arduino. Folosind această metodă, putem calcula inductanța de aproximativ 80uH la 15, 000uH, dar ar trebui să funcționeze pentru inductori puțin mai mici sau mult mai mari.

Pasul 1: Materiale necesare

Ø Arduino uno / nano x 1

Ø LM393 Comparator x 1

Ø 1n5819 / 1n4001 diodă x 1

Rezistor Ø 150 ohm x 1

Rezistor Ø 1k ohm x 2

Condensator nepolar Ø 1uF x 1

Ø Inductori necunoscuți

Ø Lcd (16 x 2) x 1

Ø Lcd I2C modul x 1

Ø fire și anteturi jumper

Pasul 2: Aparatul este necesar

Ø Freză

Ø Fier de lipit

Ø Pistol de lipit

Pasul 3: fundal

Un inductor în paralel cu un condensator se numește LC

circuit. Un inductor de tip inductanță nu este altceva decât un oscilator LC cu gamă largă. Când măsurați un inductor, inductanța adăugată modifică frecvența de ieșire a oscilatorului. Și calculând această modificare a frecvenței, putem deduce inductanța în funcție de măsurare.

Microcontrolerele sunt groaznice la analiza semnalelor analogice. ATMEGA328 ADC este capabil să preleveze eșantioane de semnale analogice la 9600Hz sau.1ms, ceea ce este rapid, dar nici pe departe ceea ce necesită acest proiect. Să mergem mai departe și să folosim un cip special conceput pentru a transforma semnale din lumea reală în semnale digitale de bază: comparatorul LM393 care comută mai repede decât un amplificator normal LM741. De îndată ce tensiunea din circuitul LC devine pozitivă, LM393 va fi plutitor, care poate fi tras în sus cu un rezistor de tragere. Când tensiunea din circuitul LC devine negativă, LM393 își va trage ieșirea la masă. Am observat că LM393 are o capacitate mare la ieșire, motiv pentru care am folosit o rezistență redusă.

Deci, ceea ce vom face este să aplicăm un semnal de impuls circuitului LC. În acest caz, va fi la 5 volți de la arduino. Încărcăm circuitul de ceva timp. Apoi schimbăm tensiunea de la 5 volți direct la 0. Acest impuls va face ca circuitul să rezoneze creând un semnal sinusoidal amortizat oscilând la frecvența de rezonanță. Ceea ce trebuie să facem este să măsurăm acea frecvență și ulterior folosind formulele să obținem valoarea inductanței.

Pasul 4: Formule

După cum știm că frecvența LC ckt este:

f = 1/2 * pi * (LC) ^ 0,5

Deci, am modificat ecuația de mai sus în acest fel pentru a găsi inductanța necunoscută din circuit. Apoi, versiunea finală a ecuației este:

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

În ecuațiile de mai sus, unde F este frecvența de rezonanță, C este capacitate, iar L este inductanță.

Pasul 5: Circuitul (schematic și actual)

Pasul 6: Semnificația funcției PulseIn ()

Citește un impuls (fie HIGH, fie LOW) pe un pin. De exemplu, dacă valoarea este HIGH, pulseIn () așteaptă ca pinul să treacă de la LOW la HIGH, începe cronometrarea, apoi așteaptă ca pinul să coboare LOW și oprește cronometrarea. Returnează lungimea impulsului în microsecunde

sau renunță și returnează 0 dacă nu a fost primit un impuls complet în timpul expirării.

Momentul acestei funcții a fost determinat empiric și va arăta probabil erori în impulsuri mai lungi. Funcționează pe impulsuri de la 10 microsecunde la 3 minute în lungime.

Sintaxă

pulseIn (pin, valoare)

pulseIn (pin, valoare, timeout)

Pasul 7: ieșire serială

În acel proiect, folosesc comunicații seriale la viteza de transmisie de 9600 pentru a viziona rezultatele pe monitorul serial.

Pasul 8: Semnificația proiectului

Ø Proiectul Do it yourself (proiect DIY) pentru a găsi inductanță necunoscută până la o gamă de 100uH la câteva mii uH.

Ø Dacă creșteți capacitatea în circuit, precum și valoarea respectivă în codul Arduino, intervalul pentru a găsi inductanța necunoscută crește, de asemenea, într-o oarecare măsură.

Ø Acest proiect este conceput pentru a oferi o idee aproximativă pentru a găsi inductanța necunoscută.

Pasul 9: Adaptor de afișaj LCD Serial I2C

Adaptorul de afișaj LCD Serial I2C convertește afișajul LCD de 16 x 2 caractere bazat pe paralel într-un ecran LCD i2C serial care poate fi controlat prin doar 2 fire. Adaptorul folosește cipul PCF8574 care servește ca expansor I / O care comunică cu Arduino sau orice alt microcontroler utilizând protocolul I2C. Un total de 8 afișaje LCD pot fi conectate la același autobuz I2C cu două fire, fiecare placă având o adresă diferită.

Biblioteca Arduino lcd I2C atașată.

Pasul 10: Snapshorts din proiect

Ieșire finală pe ecranul LCD al proiectului cu sau fără inductoare

Pasul 11: Cod Arduino

este atașat codul Arduino.