- Nepieciešamās sastāvdaļas:
- Shēmas shēma un savienojumi:
- Pašreizējā sensora ķēde:
- Aprēķini:
- Arduino kods:
Ammetru izmanto strāvas plūsmas mērīšanai caur jebkuru slodzi vai ierīci. Šeit, šajā Arduino ampērmetrā, mēs paskaidrosim par strāvas mērīšanu, izmantojot oma likumu. Tas būs diezgan interesants, kā arī labs pamatzinātņu pielietojums, ko mēs mācījāmies mūsu skolas laikos.
Mums visiem ir labi zināms omu likums. Tajā teikts, ka " proporcionalitātes konstantei mēs izmantojam pretestību, " potenciāla starpība starp diviem vadītāja poliem vai spailēm ir tieši proporcionāla strāvas daudzumam, kas iet caur to pašu vadītāju ", tāpēc šeit nāk oma likuma vienādojums.
V = IR
- V = spriegums vadītājā voltos (v).
- I = strāva, kas iet caur vadītāju ampēros (A).
- R = proporcionalitātes pretestības konstante Ohm (Ω).
Lai atrastu pašreizējo caurlaidi caur ierīci, mēs vienkārši pārkārtojam vienādojumu, kā parādīts zemāk, vai arī mēs varam aprēķināt ar omu likumu kalkulatoru.
I = V / R
Tātad, lai uzzinātu pašreizējo, mums ir nepieciešami daži dati:
- spriegums
- Pretestība
Mēs kopā ar ierīci veidosim virkni pretestības. Tā kā mums jāatrod sprieguma kritums visā ierīcē, mums ir nepieciešami sprieguma rādījumi pirms un pēc sprieguma krituma, kas ir iespējams pretestībā, jo nav polaritātes.
Tāpat kā iepriekšējā diagrammā, mums jāatrod divi spriegumi, kas plūst pāri rezistoram. Starpība starp spriegumiem (V1-V2) abos rezistoru galos dod mums sprieguma kritumu visā rezistorā (R), un mēs sadalām sprieguma kritumu ar rezistora vērtību, iegūstot strāvas plūsmu (I) caur ierīci. Tā mēs varam aprēķināt pašreizējo vērtību, kas iet caur to, iedziļināsimies tās praktiskajā realizācijā.
Nepieciešamās sastāvdaļas:
- Arduino Uno.
- Rezistors 22Ω.
- LCD 16x2.
- LED.
- 10K katls.
- Maizes dēlis.
- Multimetrs.
- Džemperu kabeļi.
Shēmas shēma un savienojumi:
Shematiskā diagramma ar Arduino ampērmetru Project ir šāda
Shematiskā shēma parāda Arduino Uno savienojumu ar LCD, rezistoru un LED. Arduino Uno ir visu pārējo komponentu enerģijas avots.
Arduino ir analogās un digitālās tapas. Sensora ķēde ir savienota ar analogajām ieejām, no kurām mēs iegūstam sprieguma vērtību. LCD ir savienojams ar digitālajām tapām (7,8,9,10,11,12).
LCD ir 16 tapas, pirmās divas tapas (VSS, VDD) un pēdējās divas tapas (anods, katods) ir savienotas ar gnd un 5v. Atiestatīšanas (RS) un iespējošanas (E) tapas ir savienotas ar Arduino digitālajām tapām 7 un 8. Datu tapas D4-D7 ir savienotas ar Arduino digitālajām tapām (9,10,11,12). V0 tapa ir savienota ar katla vidējo tapu. Sarkanais un melnais vads ir 5v un gnd.
Pašreizējā sensora ķēde:
Šī ampērmetra ķēde sastāv no rezistora un LED kā slodzes. Rezistors ir virknē savienots ar LED, ka strāva plūst caur slodzi un sprieguma kritumi tiek noteikti no rezistora. Termināli V1, V2 savienos ar Arduino analogo ieeju.
Arduino ADC, kas aptver spriegumu 10 bitu izšķirtspējas skaitļos no 0-1023. Tāpēc mums tas jāslēpj sprieguma vērtībā, izmantojot programmēšanu. Pirms tam mums jāzina minimālais spriegums, ko var noteikt Arduino ADC, šī vērtība ir 4,88 mV. Mēs reizinām vērtību no ADC ar 4,88 mV, un mēs saņemam faktisko spriegumu ADC. Uzziniet vairāk par Arduino ADC šeit.
Aprēķini:
Sprieguma vērtība no Arduino ADC ir robežās no 0-1023, un atsauces spriegums ir no 0 līdz 5v
Piemēram:
V1 = 710, V2 = 474 un R = 22Ω vērtība, starpība starp spriegumiem ir 236. Mēs to pārvēršam spriegumā, reizinot ar 0,00488, tad mēs iegūstam 1,15v. Tātad sprieguma starpība ir 1,15v, dalot to ar 22, mēs iegūstam pašreizējo vērtību 0,005A. Šeit mēs esam izmantojuši zemas vērtības 22ohm rezistoru kā strāvas sensoru. Šādi mēs varam izmērīt strāvu, izmantojot Arduino.
Arduino kods:
Pilnīgs kods arduino bāzētam ampēram strāvas mērīšanai ir norādīts šī raksta beigās.
Arduino programmēšana ir gandrīz tāda pati kā c programmēšana, vispirms mēs deklarējam galvenes failus. Galvenes faili izsauc failu krātuvē, piemēram, lai aprēķinātu, es saņemu sprieguma vērtības, izmantojot analogreadread funkciju.
int sprieguma_vērtība0 = analogRead (A0); int voltage_value1 = analogRead (A1);
Tiek deklarēts pagaidu mainīgais mainīgais sprieguma vērtības turēšanai, piemēram, pludiņa temp_val. Vērtība tiek reizināta ar 0,00488, lai iegūtu faktisko sprieguma starpību, pēc tam to sadala ar rezistora vērtību, lai atrastu pašreizējo plūsmu. 0.00488v ir minimālais spriegums, ko Arduino ADC var noteikt.
int subraction_value = (sprieguma_vērtība0 - sprieguma_vērtība1); pludiņa temp_val = (subraction_value * 0,00488); float current_value = (temp_val / 22);
Pārbaudiet pilnu demonstrācijas video zemāk un pārbaudiet arī Arduino digitālo voltmetru.