அர்டுயினோவைப் பயன்படுத்தி எல்சி மீட்டர்: தூண்டல் மற்றும் அதிர்வெண்ணை அளவிடுதல்

அனைத்து உட்பொதிக்கப்பட்ட காதலர்களும் மல்டிமீட்டரை நன்கு அறிந்திருக்கிறார்கள், இது மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம், எதிர்ப்பு போன்றவற்றை அளவிட ஒரு சிறந்த கருவியாகும். ஒரு மல்டிமீட்டர் அவற்றை எளிதாக அளவிட முடியும். ஆனால் சில நேரங்களில் நாம் ஒரு சாதாரண மல்டிமீட்டரில் சாத்தியமில்லாத தூண்டல் மற்றும் கொள்ளளவை அளவிட வேண்டும். தூண்டல் மற்றும் கொள்ளளவை அளவிடக்கூடிய சில சிறப்பு மல்டிமீட்டர்கள் உள்ளன, ஆனால் அவை விலை உயர்ந்தவை. அர்டுயினோவைப் பயன்படுத்தி அதிர்வெண் மீட்டர், கொள்ளளவு மீட்டர் மற்றும் எதிர்ப்பு மீட்டரை நாங்கள் ஏற்கனவே கட்டியுள்ளோம். எனவே இன்று நாம் Arduino ஐப் பயன்படுத்தி ஒரு தூண்டல் LC மீட்டரை உருவாக்கப் போகிறோம். இந்த திட்டத்தில், 16x2 எல்சிடி டிஸ்ப்ளேக்கு மேல் அதிர்வெண்ணுடன் தூண்டல் மற்றும் கொள்ளளவு மதிப்புகளைக் காண்பிப்போம். கொள்ளளவு மற்றும் தூண்டல் காட்சிக்கு இடையில் மாற, சுற்றில் ஒரு புஷ் பொத்தான் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

கூறுகள் தேவை

1. அர்டுடினோ யூனோ
2. 741 ஓப்பம்ப் ஐ.சி.
3. 3 வி பேட்டரி
4. 100-ஓம் மின்தடை
5. மின்தேக்கிகள்
6. தூண்டிகள்
7. 1n4007 டையோடு
8. 10 கே மின்தடை
9. 10 கே பானை
10. மின்சாரம்
11. புஷ் பொத்தான்
12. ப்ரெட்போர்டு அல்லது பிசிபி
13. கம்பிகளை இணைக்கிறது

அதிர்வெண் மற்றும் தூண்டல் கணக்கிடுகிறது

இந்த திட்டத்தில் எல்.சி சுற்றுவட்டத்தை இணையாகப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் தூண்டல் மற்றும் கொள்ளளவை அளவிடப் போகிறோம். இந்த சுற்று ஒரு மோதிரம் அல்லது மணி போன்றது, இது குறிப்பிட்ட அதிர்வெண்ணில் எதிரொலிக்கத் தொடங்குகிறது. நாம் ஒரு துடிப்பைப் பயன்படுத்தும்போதெல்லாம், இந்த எல்.சி சுற்று எதிரொலிக்கத் தொடங்கும், மேலும் இந்த அதிர்வு அதிர்வெண் அனலாக் (சைனூசாய்டல் அலை) வடிவத்தில் உள்ளது, எனவே நாம் அதை ஸ்கைர் அலையில் மாற்ற வேண்டும். இதைச் செய்ய, இந்த அனலாக் ஒத்ததிர்வு அதிர்வெண்ணை ஓப்பம்பிற்கு (எங்கள் விஷயத்தில் 741) பயன்படுத்துகிறோம், இது கடமை சுழற்சியின் 50% இல் ஸ்கைர் அலை (அதிர்வெண்) இல் மாற்றும். இப்போது நாம் Arduino ஐப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் அதிர்வெண்ணை அளவிடுகிறோம், மேலும் சில கணிதக் கணக்கீட்டைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் தூண்டல் அல்லது கொள்ளளவைக் காணலாம். கொடுக்கப்பட்ட எல்.சி சுற்று அதிர்வெண் மறுமொழி சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தியுள்ளோம்.

f = 1 / (2 * நேரம்)

நேரம் என்பது பல்ஸ்இன் () செயல்பாட்டின் வெளியீடு

இப்போது எங்களிடம் எல்.சி சுற்று அதிர்வெண் உள்ளது:

f = 1/2 * பை * சதுர வேர் (எல்.சி)

தூண்டலைப் பெற நாம் அதைத் தீர்க்கலாம்:

f ² = 1 / (4Pi ² LC) L = 1 / (4Pi ² f ² C) L = 1 / (4 * Pi * Pi * f * f * C)

எங்கள் அலை சைனூசாய்டல் அலை என்று நாங்கள் ஏற்கனவே குறிப்பிட்டுள்ளோம், எனவே இது நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை வீச்சு இரண்டிலும் ஒரே காலத்தைக் கொண்டுள்ளது. இதன் பொருள் ஒப்பீட்டாளர் அதை 50% கடமை சுழற்சியைக் கொண்ட சதுர அலைகளாக மாற்றுவார். Arduino இன் pulseIn () செயல்பாட்டைப் பயன்படுத்தி அதை அளவிட முடியும். இந்த செயல்பாடு நமக்கு ஒரு காலகட்டத்தை வழங்கும், இது காலத்தை தலைகீழாக மாற்றுவதன் மூலம் எளிதாக அதிர்வெண்ணாக மாற்ற முடியும். என pulseIn செயல்பாடு நடவடிக்கை ஒரே ஒரு துடிப்பு, எனவே இப்போது சரியான அதிர்வெண் பெற நாம் 2. இப்போது நாம் மேலே சூத்திரம் பயன்படுத்தி இண்டக்டன்சும் மாற்றப்படலாம் கூடிய ஒரு அதிர்வெண் பெறுவதற்கு கொண்டு பெருக்கவும் வேண்டும்.

குறிப்பு: தூண்டல் (எல் 1) அளவிடும் போது, ​​மின்தேக்கி (சி 1) மதிப்பு 0.1uF ஆக இருக்க வேண்டும் மற்றும் கொள்ளளவு (C1) ஐ அளவிடும்போது, ​​தூண்டல் (L1) மதிப்பு 10mH ஆக இருக்க வேண்டும்.

சுற்று வரைபடம் மற்றும் விளக்கம்

இந்த எல்.சி மீட்டர் சுற்று வரைபடத்தில், திட்ட செயல்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்த அர்டுயினோவைப் பயன்படுத்தினோம். இதில், நாங்கள் ஒரு எல்.சி சுற்று பயன்படுத்தினோம். இந்த எல்.சி சுற்று ஒரு தூண்டல் மற்றும் ஒரு மின்தேக்கியைக் கொண்டுள்ளது. சைனூசாய்டல் அதிர்வு அதிர்வெண்ணை டிஜிட்டல் அல்லது சதுர அலைக்கு மாற்ற நாங்கள் 741 என்ற செயல்பாட்டு பெருக்கியைப் பயன்படுத்தினோம். துல்லியமான வெளியீட்டு அதிர்வெண்ணைப் பெற ஒப்-ஆம்பிற்கு எதிர்மறை விநியோகத்தைப் பயன்படுத்த வேண்டும். எனவே தலைகீழ் துருவமுனைப்பில் இணைக்கப்பட்ட 3 வி பேட்டரியைப் பயன்படுத்தியுள்ளோம், அதாவது 741 எதிர்மறை முள் பேட்டரி எதிர்மறை முனையத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் பேட்டரியின் நேர்மறை முள் மீதமுள்ள சுற்றுகளின் தரையில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. மேலும் தெளிவுபடுத்த கீழே உள்ள சுற்று வரைபடத்தைப் பார்க்கவும்.

தூண்டல் அல்லது கொள்ளளவை அளவிடுகிறோமா என்பதை செயல்பாட்டு முறையை மாற்ற இங்கே ஒரு புஷ் பொத்தான் உள்ளது. எல்.சி சுற்று அதிர்வெண்ணுடன் தூண்டல் அல்லது கொள்ளளவைக் காட்ட 16x2 எல்சிடி பயன்படுத்தப்படுகிறது. எல்சிடியின் பிரகாசத்தைக் கட்டுப்படுத்த 10 கே பானை பயன்படுத்தப்படுகிறது. சர்க்யூட் Arduino 5v விநியோகத்தின் உதவியுடன் இயக்கப்படுகிறது, மேலும் USB அல்லது 12v அடாப்டரைப் பயன்படுத்தி 5v மூலம் Arduino ஐ இயக்க முடியும்.

நிரலாக்க விளக்கம்

இந்த எல்சி மீட்டர் திட்டத்தின் நிரலாக்க பகுதி மிகவும் எளிதானது. இந்த கட்டுரையின் முடிவில் முழுமையான Arduino குறியீடு கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

முதலில் நாம் எல்சிடிக்கான நூலகத்தைச் சேர்த்து சில ஊசிகளையும் மேக்ரோக்களையும் அறிவிக்க வேண்டும்.

#சேர்க்கிறது லிக்விட் கிரிஸ்டல் எல்சிடி (ஏ 5, ஏ 4, ஏ 3, ஏ 2, ஏ 1, ஏ 0); தொடர் வரையறுக்க வரையறுத்து கட்டணம் 3 வரையறுத்து freqIn 2 வரையறுத்து முறையில் 10 வரையறுத்து தாமதம் 15 இரட்டை அதிர்வெண், கொள்திறன், இண்டக்டன்சும்; typedef struct { int கொடி: 1; } கொடி; கொடி பிட்;

அதன் பிறகு, அமைவு செயல்பாட்டில் எல்சிடி மற்றும் சீரியல் தகவல்தொடர்புகளை எல்சிடி மற்றும் சீரியல் மானிட்டரில் அளவிடப்பட்ட மதிப்புகளைக் காண்பிப்போம்.

void setup () { #ifdef serial Serial.begin (9600); #endif lcd.begin (16, 2); pinMode (freqIn, INPUT); pinMode (கட்டணம், OUTPUT); pinMode (பயன்முறை, INPUT_PULLUP); lcd.print ("LC மீட்டர் பயன்படுத்துதல்"); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("Arduino"); தாமதம் (2000); lcd.clear (); lcd.print ("சர்க்யூட் டைஜஸ்ட்"); தாமதம் (2000); }

பின்னர் லூப் செயல்பாட்டில், எல்.சி சுற்றுக்கு ஒரு நிலையான காலத்தின் துடிப்பைப் பயன்படுத்துங்கள், அது எல்.சி சுற்றுக்கு கட்டணம் வசூலிக்கும். துடிப்பு அகற்றப்பட்ட பிறகு எல்.சி சுற்று ஒத்ததிர்வு தொடங்குகிறது. பல்ஸ்இன் () செயல்பாட்டைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் ஒப்- ஆம்பிலிருந்து வரும் அதன் சதுர அலை மாற்றத்தைப் படித்து, அதை 2 ஆல் பெருக்குவதன் மூலம் மாற்றுவோம் . இங்கே சில மாதிரிகளையும் எடுத்துள்ளோம். அதிர்வெண் கணக்கிடப்படுவது அப்படித்தான்:

void loop () { for (int i = 0; i { டிஜிட்டல்ரைட் (கட்டணம், உயர்); delayMicroseconds (100); டிஜிட்டல்ரைட் (கட்டணம், குறைந்த); delayMicroseconds (50); இரட்டை துடிப்பு = துடிப்புஇன் (ஃப்ரீக்இன், உயர், 10000); if (துடிப்பு> 0.1) அதிர்வெண் + = 1.E6 / (2 * துடிப்பு); தாமதம் (20); } அதிர்வெண் / = தாமதம்; #ifdef serial Serial.print ("அதிர்வெண்:"); சீரியல்.பிரண்ட் (அதிர்வெண்); சீரியல்.பிரண்ட் ("ஹெர்ட்ஸ்"); #endif lcd.setCursor (0, 0); lcd.print ("freq:"); lcd.print (அதிர்வெண்); lcd.print ("Hz");

அதிர்வெண் மதிப்பைப் பெற்ற பிறகு, கொடுக்கப்பட்ட குறியீட்டைப் பயன்படுத்தி அவற்றை தூண்டலாக மாற்றியுள்ளோம்

கொள்ளளவு = 0.1E-6; தூண்டல் = (1. / (கொள்ளளவு * அதிர்வெண் * அதிர்வெண் * 4. * 3.14159 * 3.14159)) * 1.E6; #ifdef serial Serial.print ("Ind:"); if (தூண்டல்> = 1000) { சீரியல்.பிரண்ட் (தூண்டல் / 1000); Serial.println ("mH"); } else { சீரியல்.பிரண்ட் (தூண்டல்); Serial.println ("uH"); } #endif lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("Ind:"); if (தூண்டல்> = 1000) { lcd.print (தூண்டல் / 1000); lcd.print ("mH"); } else { lcd.print (தூண்டல்); lcd.print ("uH"); } }

கொடுக்கப்பட்ட குறியீட்டைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் கொள்ளளவைக் கணக்கிட்டோம்.

if (Bit.flag) { தூண்டல் = 1.E-3; கொள்ளளவு = ((1. / (தூண்டல் * அதிர்வெண் * அதிர்வெண் * 4. * 3.14159 * 3.14159)) * 1.E9); if ((int) கொள்ளளவு <0) கொள்ளளவு = 0; #ifdef serial Serial.print ("கொள்ளளவு:"); சீரியல்.பிரண்ட் (கொள்ளளவு, 6); Serial.println ("uF"); #endif lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("தொப்பி:"); if (கொள்ளளவு> 47) { lcd.print ((கொள்ளளவு / 1000%); lcd.print ("uF"); } else { lcd.print (கொள்ளளவு); lcd.print ("nF"); } }

ஆகவே, ஆர்டுயினோவைப் பயன்படுத்தி அதிர்வெண், கொள்ளளவு மற்றும் தூண்டல் ஆகியவற்றைக் கணக்கிட்டு 16x2 எல்சிடியில் காண்பித்தோம்.