مقياس الحث باستخدام اردوينو: 12 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

حسنًا ، سنقوم ببناء مقياس الحث باستخدام متحكم Arduino. باستخدام هذه الطريقة ، يمكننا حساب المحاثة حوالي 80uH إلى 15000uH ، ولكن يجب أن تعمل مع المحاثات الأصغر قليلاً أو الأكبر بكثير.

الخطوة 1: المواد المطلوبة

Ø اردوينو أونو / نانو × 1

Ø مقارنة LM393 × 1

Ø 1n5819 / 1n4001 ديود × 1

Ø المقاوم 150 أوم × 1

Ø المقاوم 1 كيلو أوم × 2

Ø مكثف غير قطبي 1 فائق التوهج × 1

Ø محاثات غير معروفة

Ø شاشات الكريستال السائل (16 × 2) × 1

Ø وحدة Lcd I2C × 1

Ø أسلاك توصيل ورؤوس

الخطوة 2: الجهاز المطلوب

Ø القاطع

Ø لحام الحديد

Ø مسدس الغراء

الخطوة 3: الخلفية

يسمى مغو بالتوازي مع مكثف LC

إن مقياس الحث النموذجي ليس سوى مذبذب LC واسع النطاق. عند قياس محث ، يغير الحث المضاف تردد خرج المذبذب. وبحساب هذا التغيير في التردد ، يمكننا استنتاج المحاثة اعتمادًا على القياس.

أجهزة التحكم الدقيقة سيئة في تحليل الإشارات التناظرية. ATMEGA328 ADC قادر على أخذ عينات من الإشارات التناظرية عند 9600 هرتز أو.1 مللي ثانية ، وهو سريع ولكن ليس بالقرب مما يتطلبه هذا المشروع. دعنا نمضي قدمًا ونستخدم شريحة مصممة خصيصًا لتحويل إشارات العالم الحقيقي إلى إشارات رقمية أساسية: مقارن LM393 الذي يتحول بشكل أسرع من مضخم الصوت LM741 العادي. بمجرد أن يصبح الجهد في دائرة LC موجبًا ، سوف يتحرك LM393 ، والذي يمكن سحبه عالياً بمقاومة سحب. عندما يصبح الجهد في دائرة LC سالبًا ، يسحب LM393 ناتجه إلى الأرض. لقد لاحظت أن LM393 لديها سعة عالية على ناتجها ، وهذا هو سبب استخدامي لسحب المقاومة المنخفضة لأعلى.

إذن ما سنفعله هو تطبيق إشارة نبضية على دائرة LC. في هذه الحالة سيكون 5 فولت من اردوينو. نقوم بشحن الدائرة لبعض الوقت. ثم نقوم بتغيير الجهد من 5 فولت مباشرة إلى 0. هذه النبضة ستجعل الدائرة تصدر صدى مما يخلق إشارة جيبية مبطنة تتأرجح عند تردد الرنين. ما يتعين علينا القيام به هو قياس هذا التردد ثم استخدام الصيغ لاحقًا للحصول على قيمة المحاثة.

الخطوة 4: الصيغ

كما نعلم أن تردد LC ckt هو:

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

لذلك قمنا بتعديل المعادلة أعلاه بهذه الطريقة لإيجاد محاثة غير معروفة من الدائرة. ثم الصيغة النهائية للمعادلة هي:

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

في المعادلات أعلاه حيث F هو تردد الرنين ، و C هي السعة ، و L هي الحث.

الخطوة 5: الدائرة (التخطيطية والفعلية)

الخطوة 6: أهمية وظيفة PulseIn ()

يقرأ نبضة (إما عالية أو منخفضة) على دبوس. على سبيل المثال ، إذا كانت القيمة عالية ، فإن pulseIn () ينتظر أن ينتقل الدبوس من LOW إلى HIGH ، ويبدأ التوقيت ، ثم ينتظر وصول الدبوس إلى LOW ويتوقف عن التوقيت. تُرجع طول النبضة بالميكروثانية

أو يستسلم ويعيد 0 إذا لم يتم تلقي نبضة كاملة خلال المهلة.

تم تحديد توقيت هذه الوظيفة بشكل تجريبي ومن المحتمل أن يظهر أخطاء في نبضات أطول. يعمل على نبضات تتراوح مدتها من 10 ميكروثانية إلى 3 دقائق.

بناء الجملة

PulseIn (دبوس ، قيمة)

PulseIn (رقم التعريف الشخصي ، القيمة ، المهلة)

الخطوة 7: إخراج المسلسل

في هذا المشروع ، أستخدم الاتصال التسلسلي بمعدل باود 9600 لمشاهدة النتيجة على الشاشة التسلسلية.

الخطوة الثامنة: أهمية المشروع

Ø افعل ذلك بنفسك مشروع (مشروع DIY) للعثور على محاثة غير معروفة تصل إلى نطاق من 100uH إلى بضعة آلاف من uH.

Ø إذا قمت بزيادة السعة في الدائرة بالإضافة إلى قيمتها الخاصة في كود Arduino ، فإن النطاق للعثور على محاثة غير معروفة يزداد أيضًا إلى حد ما.

Ø تم تصميم هذا المشروع لإعطاء فكرة تقريبية من أجل العثور على محاثة غير معروفة.

الخطوة 9: Serial I2C LCD Display Adapter

يقوم مهايئ شاشة العرض التسلسلي I2C LCD بتحويل شاشة LCD المتوازية ذات 16 × 2 حرفًا إلى شاشة i2C LCD تسلسلية يمكن التحكم فيها من خلال سلكين فقط. يستخدم المحول شريحة PCF8574 التي تعمل كموسع I / O الذي يتصل بـ Arduino أو أي متحكم آخر باستخدام بروتوكول I2C. يمكن توصيل ما مجموعه 8 شاشات LCD بنفس ناقل I2C السلكي مع كل لوحة لها عنوان مختلف.

مكتبة Arduino lcd I2C مرفقة.

الخطوة 10: Snapshorts للمشروع

الإخراج النهائي على شاشة LCD للمشروع مع أو بدون محاثات

الخطوة 11: كود اردوينو

كود اردوينو مرفق.