Arduino uchun DIY oqim sensori: 6 qadam

2025 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2025-01-23 15:14

Assalomu alaykum, umid qilamanki, siz yaxshilik qilyapsiz va men bu qo'llanmada sizga qanday oddiy elektron komponentlar va uy qurilishi shuntidan foydalanib, Arduino uchun joriy sensorni yasaganimni ko'rsataman. Bu shlang katta oqim oqimini 10-15 amper atrofida osonlikcha ushlab turadi. Aniqlik ham juda yaxshi va men 100 mA atrofida past oqimlarni o'lchashda juda yaxshi natijalarga erisha oldim.

Ta'minotlar

1. Arduino Uno yoki unga tenglashtirilgan va dasturiy sim
2. OP- LM358 kuchaytirgichi
3. Jumper simlari
4. 100 KOhm qarshilik
5. 220 KOhm qarshilik
6. 10 Kohm qarshilik
7. Veroboard yoki nol tenglikni kartasi
8. Shunt (8 dan 10 miliomgacha)

1 -qadam: kerakli qismlarni yig'ish

Ushbu qurilish uchun sizga kerak bo'ladigan asosiy qismlar - bu IC kuchaytirgichi bilan birga Shunt. Mening ilovam uchun men IC LM358 dan foydalanaman, bu ikkita OP-AMP 8 pinli DIP IC, men faqat operatsion kuchaytirgichdan birini ishlataman. Shuningdek, sizga teskari bo'lmagan kuchaytirgich davri uchun rezistorlar kerak bo'ladi. Men qarshilik sifatida 320K va 10K ni tanladim. Qarshilikni tanlash siz xohlagan daromad miqdoriga bog'liq, endi OP-AMP 5 voltli Arduino bilan ishlaydi. Shunday qilib, biz to'liq oqim manevradan o'tayotganda OP-AMP chiqish voltaji 5 voltdan kam bo'lishi kerak, va xato chegarasini ushlab turish uchun yaxshisi 4 volt bo'lishi kerak. Agar biz juda yuqori daromadni tanlasak, u holda oqimning pastroq qiymati uchun OP-AMP to'yinganlik hududiga o'tadi va har qanday oqim qiymatidan 5 voltni beradi. Ushbu sxemani sinab ko'rish uchun sizga prototipli PCB yoki non paneli kerak bo'ladi. Kuchaytirgich chiqishidan kirishni olish uchun mikrokontroller uchun men Arduino UNO dan foydalanayapman. Siz xohlagan Arduino kartasini tanlashingiz mumkin.

2 -qadam: O'zingizning shunt rezistoringizni yasash

Loyihaning asosiy yuragi - kuchlanishning kichik pasayishini ta'minlash uchun ishlatiladigan shuntli rezistor. Siz bu shuntni ko'p qiyinchiliklarsiz osongina yasashingiz mumkin. Agar sizda qalin po'latdan yasalgan sim bo'lsa, unda siz simning o'rtacha uzunligini kesib olishingiz va shunt sifatida ishlatishingiz mumkin. Boshqa alternativa - bu erda ko'rsatilgandek, eski yoki shikastlangan ko'p metrli shuntli rezistorlarni qutqarish, siz o'lchashni istagan oqim diapazoni ko'p jihatdan shunt qarshiligining qiymatiga bog'liq. Odatda siz 8 dan 10 miliomgacha bo'lgan tartibda shuntlardan foydalanishingiz mumkin.

3 -qadam: Loyihaning sxemasi

Bu erda yozgi nazariya sifatida butun nazariya, shuningdek, kerakli daromadni ta'minlaydigan OP-AMP-ning teskari bo'lmagan konfiguratsiyasining bajarilishini ko'rsatuvchi joriy sensor modulining sxemasi. Men, shuningdek, chiqish voltajini yumshatish va har qanday yuqori chastotali shovqinni kamaytirish uchun OP-AMP chiqishiga 0,1uF kondansatör biriktirdim.

4 -qadam: Hammasini birlashtirish …

Hozirgi sensor modulini ushbu komponentlardan ajratish vaqti keldi. Buning uchun men veroboardning kichik bir bo'lagini kesib tashladim va o'z qismlarimni shunday joylashtirdimki, men hech qanday o'tish simlari yoki ulagichlaridan foydalanmasligim mumkin va butun sxemani to'g'ridan -to'g'ri lehim bo'g'inlari yordamida ulash mumkin edi. Shunt orqali yukni ulash uchun men vintli terminallardan foydalanardim, bu esa ulanishlarni yanada aniqroq qiladi va shu bilan birga oqim o'lchashni istagan turli yuklarni almashtirish/almashtirishni osonlashtiradi. Katta oqimlarni ushlab tura oladigan sifatli vintli terminallarni tanlaganingizga ishonch hosil qiling. Men lehimlash jarayonining ba'zi rasmlarini biriktirdim va ko'rib turganingizdek, lehim izlari hech qanday o'tish moslamasi yoki simli ulagichdan foydalanmasdan juda yaxshi chiqdi. Bu mening modulimni yanada mustahkam qildi. Sizga bu modulning qanchalik kichikligi haqida tasavvur berish uchun men uni 2 rupiya hind tannasi bilan birga saqladim va o'lchamini deyarli solishtirish mumkin. Bu kichik o'lcham sizga ushbu modulni loyihalaringizga osongina joylashtirish imkonini beradi. Agar siz SMD komponentlarini ishlata olsangiz, uning hajmini ham kamaytirish mumkin.

5 -qadam: Sensorni to'g'ri o'qish uchun kalibrlash

Butun modul qurilgandan so'ng, bu erda oqimning to'g'ri qiymatini o'lchash uchun kalibrlash yoki aniqrog'i kerakli kodni ishlab chiqaruvchi kichik qism keladi. Endi biz, asosan, Arduino analogRead () funktsiyasini ro'yxatdan o'tkazish uchun etarlicha yuqori bo'lgan kuchlanishni berish uchun shuntning kuchlanish pasayishini ko'paytirmoqdamiz. Endi qarshilik o'zgarmas, chiqish voltaji shunt orqali o'tadigan oqim kattaligiga nisbatan chiziqli. Ushbu modulni kalibrlashning eng oson usuli - bu ma'lum bir kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim qiymatini hisoblash uchun haqiqiy multimetrdan foydalanish. 0 dan 1023 gacha. O'zgaruvchini yaxshiroq qiymatlarni olish uchun o'zgaruvchan ma'lumotlar turi sifatida ishlating). Endi biz kerakli analog qiymatni olish uchun bu analog qiymatni doimiy bilan ko'paytira olamiz va kuchlanish va oqim o'rtasidagi bog'liqlik chiziqli bo'lgani uchun, bu doimiylik butun oqim oralig'ida deyarli bir xil bo'ladi, lekin siz ozgina harakat qilishingiz kerak bo'ladi. keyinchalik sozlashlar. O'zingizning doimiy qiymatingizni olish uchun 4-5 ma'lum joriy qiymatlarni sinab ko'rishingiz mumkin. Men bu namoyish uchun ishlatgan kodni eslatib o'taman.

6 -qadam: Yakuniy xulosalar

Bu oqim sensori DC bilan ishlaydigan aksariyat ilovalarda juda yaxshi ishlaydi va to'g'ri sozlanganda 70 mA dan kam xatolikka ega. Qachonki, bu dizaynda ba'zi cheklovlar bo'lsa, juda past yoki juda yuqori oqimlarda haqiqiy qiymatdan chetga chiqish sezilarli bo'ladi. Shunday qilib, chegaraviy holatlar uchun kodni biroz o'zgartirish kerak. Muqobil variantlardan biri - asboblar kuchaytirgichidan foydalanish, u juda kichik kuchlanishni kuchaytirish uchun aniq sxemaga ega va uni sxemaning yuqori qismida ham ishlatish mumkin. Bundan tashqari, pastroq shovqinli OP-AMP yordamida sxemani yaxshilash mumkin. Mening ilovam uchun u yaxshi ishlaydi va takrorlanadigan natijani beradi. Men vattmetr yasashni rejalashtiryapman, u erda men manevrali oqim o'lchash tizimidan foydalanardim. Umid qilamanki, bolalar sizga bu qurilish yoqdi.