Индуктивност на Arduino: 12 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Е, тук ще изградим измервател на индуктивност, използвайки микроконтролера Arduino. Използвайки този метод, ние сме в състояние да изчислим индуктивност около 80uH до 15, 000uH, но тя трябва да работи за индуктори малко или по -големи.

Стъпка 1: Необходими материали

Ø Arduino uno/nano x 1

Ø LM393 Сравнител x 1

Ø 1n5819/1n4001 диод x 1

Ø 150 ома резистор x 1

Ø 1k ом резистор x 2

Ø 1uF неполярен кондензатор x 1

Ø Неизвестни индуктори

Ø Lcd (16 x 2) x 1

Ø Lcd I2C модул x 1

Ø Джъмперни проводници и хедери

Стъпка 2: Изисква се апарат

Ø Фреза

Ø поялник

Ø Пистолет за лепило

Стъпка 3: Предистория

Индуктор паралелно с кондензатор се нарича LC

схема. Типичен измервателен уред за индуктивност не е нищо друго освен LC осцилатор с широк диапазон. При измерване на индуктор добавената индуктивност променя изходната честота на осцилатора. И като изчислим тази честотна промяна, можем да изведем индуктивността в зависимост от измерването.

Микроконтролерите са ужасни при анализа на аналогови сигнали. ATMEGA328 ADC е в състояние да взема проби от аналогови сигнали при 9600Hz или.1ms, което е бързо, но не е близо до това, което изисква този проект. Нека да продължим напред и да използваме чип, специално проектиран за превръщане на реални сигнали в основни цифрови сигнали: Сравнителят LM393, който превключва по -бързо от обикновен LM741 операционен усилвател. Веднага след като напрежението на LC веригата стане положително, LM393 ще плава, което може да бъде изтеглено високо с издърпващ се резистор. Когато напрежението на LC веригата стане отрицателно, LM393 ще изтегли своя изход към земята. Забелязах, че LM393 има висок капацитет на изхода си, поради което използвах издърпване с ниско съпротивление.

Така че това, което ще направим, е да приложим импулсен сигнал към LC веригата. В този случай това ще бъде 5 волта от arduino. Зареждаме веригата за известно време. След това променяме напрежението от 5 волта директно на 0. Този импулс ще накара веригата да резонира, създавайки омекотен синусоидален сигнал, колебаещ се на резонансната честота. Това, което трябва да направим, е да измерим тази честота и по -късно с помощта на формулите да получим стойността на индуктивността.

Стъпка 4: Формули

Както знаем, че честотата на LC ckt е:

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

Затова променихме горното уравнение по този начин, за да намерим неизвестна индуктивност от веригата. Тогава крайната версия на уравнението е:

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

В горните уравнения, където F е резониращата честота, C е капацитет, а L е индуктивност.

Стъпка 5: Веригата (схематична и актуална)

Стъпка 6: Значение на функцията PulseIn ()

Чете импулс (висок или нисък) на щифт. Например, ако стойността е HIGH, pulseIn () изчаква щифтът да премине от LOW към HIGH, започва синхронизация, след това изчаква щифтът да се понижи и спира времето. Връща дължината на импулса в микросекунди

или се отказва и връща 0, ако не е получен пълен импулс в рамките на таймаута.

Времето на тази функция е определено емпирично и вероятно ще покаже грешки при по -дълги импулси. Работи с импулси от 10 микросекунди до 3 минути.

Синтаксис

pulseIn (щифт, стойност)

pulseIn (щифт, стойност, таймаут)

Стъпка 7: Сериен изход

В този проект използвам серийна комуникация със скорост на предаване 9600, за да гледам резултата на серийния монитор.

Стъпка 8: Значение на проекта

Ø Направи си сам проект (проект „направи си сам“), за да намериш неизвестна индуктивност-до някакъв диапазон от 100uH до няколко хиляди uH.

Ø Ако увеличите капацитета във веригата, както и съответната му стойност в кода на Arduino, тогава обхватът за намиране на неизвестна индуктивност също се увеличава до известна степен.

Ø Този проект е предназначен да даде груба представа, за да се намери неизвестна индуктивност.

Стъпка 9: Адаптер за сериен I2C LCD дисплей

Адаптерът за сериен I2C LCD дисплей преобразува паралелно базиран LCD дисплей с 16 x 2 знака в сериен i2C LCD дисплей, който може да се управлява само чрез 2 проводника. Адаптерът използва чип PCF8574, който служи като I/O разширител, който комуникира с Arduino или друг микроконтролер чрез I2C протокол. Общо 8 LCD дисплея могат да бъдат свързани към една и съща двупроводна I2C шина, като всяка платка има различен адрес.

Приложена библиотека I2C на lcd Arduino.

Стъпка 10: Моментални снимки на проекта

Краен изход на lcd на проекта със или без индуктори

Стъпка 11: Arduino код

кодът на Arduino е приложен.