Amperometru digital bazat pe Arduino

Amperimetrul este utilizat pentru a măsura fluxul de curent prin orice sarcină sau dispozitiv. Aici, în acest ampermetru Arduino, vom explica despre măsurarea curentului utilizând legea ohmului. Va fi destul de interesant, precum și o bună aplicare a științei de bază pe care am studiat-o în timpul școlii noastre.

Toți suntem bine cunoscuți de legea lui ohm, se afirmă că „ diferența de potențial între doi poli sau bornele unui conductor este direct proporțională cu cantitatea de curent care trece prin același conductor ” pentru constantă de proporționalitate folosim rezistență, deci aici este vine ecuația legii lui ohm.

V = IR

• V = tensiune pe conductor în Volt (v).
• I = curentul trece prin conductorul din Ampere (A).
• R = constanta de proportionalitate a rezistentei in Ohm (Ω).

Pentru a găsi trecerea curentă prin dispozitiv, doar rearanjăm ecuația ca mai jos sau putem calcula cu calculatorul legii ohmului.

I = V / R

Deci, pentru a afla actualul, avem nevoie de câteva date:

1. Voltaj
2. Rezistenţă

Vom construi o rezistență serie împreună cu dispozitivul. Deoarece trebuie să găsim căderea de tensiune pe dispozitiv, pentru aceasta avem nevoie de citiri de tensiune înainte și după căderea de tensiune, acest lucru este posibil în rezistență din cauza lipsei de polaritate.

La fel ca în diagrama de mai sus, trebuie să găsim cele două tensiuni care curg peste rezistor. Diferența dintre tensiuni (V1-V2) la cele două capete ale rezistențelor ne oferă o cădere de tensiune pe rezistor (R) și împărțim căderea de tensiune la valoarea rezistorului obținem fluxul de curent (I) prin dispozitiv. Acesta este modul în care putem calcula valoarea curentă care trece prin ea, haideți să intrăm în implementarea sa practică.

Componente necesare:

• Arduino Uno.
• Rezistor 22Ω.
• LCD 16x2.
• LED.
• Ghiveci de 10K.
• Breadboard.
• Multimetru.
• Cabluri jumper.

Diagrama circuitului și conexiunile:

Diagrama schematică a ampermetru Proiectului Arduino este următoarea

Diagrama schematică arată conexiunea Arduino Uno cu LCD, rezistor și LED. Arduino Uno este sursa de alimentare a tuturor celorlalte componente.

Arduino are pini analogici și digitali. Circuitul senzorului este conectat la intrările analogice de la care obținem valoarea tensiunii. Ecranul LCD se conectează cu pinii digitali (7,8,9,10,11,12).

LCD-ul are 16 pini, primii doi pini (VSS, VDD) și ultimii doi pini (anod, catod) sunt conectați la gnd și 5v. Pinii de resetare (RS) și de activare (E) sunt conectați la pinii digitali 7 și 8. Arduino Pinii de date D4-D7 sunt conectați la pinii digitali ai Arduino (9,10,11,12). Pinul V0 este conectat la pinul din mijloc al vasului. Firele roșii și negre sunt 5v și gnd.

Circuit de detectare a curentului:

Acest circuit ampermetru constă în rezistență și LED ca sarcină. Rezistorul este conectat în serie la LED-ul care curge prin sarcină și căderile de tensiune sunt determinate de la rezistor. Terminalele V1, V2 se vor conecta la intrarea analogică a Arduino.

În ADC-ul Arduino care acoperă tensiunea în numere de rezoluție de 10 biți de la 0-1023. Deci, trebuie să-l ascundem în valoarea tensiunii folosind programarea. Înainte de asta, trebuie să cunoaștem tensiunea minimă pe care ADC-ul Arduino o poate detecta, acea valoare este de 4,88 mV. Înmulțim valoarea de la ADC cu 4.88mV și obținem tensiunea reală în ADC. Aflați mai multe despre ADC-ul Arduino aici.

Calcule:

Valoarea tensiunii de la ADC-ul Arduino este cuprinsă între 0-1023 și tensiunea de referință este cuprinsă între 0-5v.

De exemplu:

Valoarea lui V1 = 710, V2 = 474 și R = 22Ω, diferența dintre tensiuni este de 236. O convertim în tensiune prin înmulțirea cu 0,00488, apoi obținem 1,15v. Deci diferența de tensiune este de 1,15v, împărțind-o la 22 aici obținem valoarea curentă 0,005A. Aici am folosit rezistorul cu valoare mică de 22ohm ca senzor de curent. Acesta este modul în care putem măsura curentul folosind Arduino.

Cod Arduino:

Codul complet pentru amperometrul pe bază de arduino pentru a măsura curentul este dat la sfârșitul acestui articol.

Programarea Arduino este aproape la fel ca programarea c, mai întâi declarăm fișierele antet. Fișierele antet apelează fișierul din spațiul de stocare, cum ar fi pentru calcul, obțin valorile tensiunii utilizând funcția de citire analogică .

int voltage_value0 = analogRead (A0); int voltage_value1 = analogRead (A1);

O variabilă plutitoare temporară este declarată pentru a menține valoarea tensiunii, cum ar fi flo_temp_val. Valoarea este înmulțită cu 0,00488 pentru a obține diferența de tensiune reală, apoi este împărțită la valoarea rezistorului pentru a găsi fluxul curent. 0,00488v este tensiunea minimă pe care ADC-ul Arduino o poate detecta.

int subraction_value = (voltage_value0 - voltage_value1); float temp_val = (subraction_value * 0,00488); float current_value = (temp_val / 22);

Verificați videoclipul demonstrativ complet de mai jos și verificați și voltmetrul digital Arduino.