Miliohm-meter Arduino Shield - Addendum: 6 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Ang proyektong ito ay karagdagang pag-unlad ng aking luma na inilarawan sa site na ito. Kung ikaw ay interesado … mangyaring basahin ang muli …

Sana magkaroon ka ng kasiyahan.

Hakbang 1: Maikling Pagsalakay

Ang itinuturo na ito ay addendum sa aking luma: DIGITAL MULTIMETER SHIELD PARA SA ARDUINO

Ito ay karagdagang tampok, ngunit maaaring magamit ganap na nakapag-iisa. Sinusuportahan ng PCB ang pareho - ang luma at bagong pag-andar - nakasalalay sa aling mga aparato ang dapat na solder at aling code ang mai-load sa arduino.

BABALA!: Ang lahat ng mga patakaran sa kaligtasan ay inilarawan sa nakaraang itinuro. Mangyaring basahin ang mga ito nang mabuti

Ang code na nakakabit dito ay gumagana lamang para sa bagong pagpapaandar. Kung nais mong gamitin ang buong pag-andar kailangan mong pagsamahin nang matalino ang parehong mga code. Mag-ingat - ang code para sa parehong mga pamamaraan sa parehong mga sketch ay maaaring maglaman ng maliliit na pagkakaiba..

Hakbang 2: Bakit Ko Ginawa Ito?

Ang miliohm meter na ito ay maaaring maging napaka kapaki-pakinabang sa ilang mga kaso - maaari itong magamit sa panahon ng pag-debug ng ilang mga aparato na electronics na may maikling koneksyon sa loob, upang hanapin ang mga defected capacitor, resistors, chips..etc. Sa pamamagitan ng pag-scan ng lugar sa paligid ng maikling cab ay madali matatagpuan ang nasunog na aparato na sumusukat sa paglaban ng kondaktibong mga track ng PCB at paghahanap ng lugar na may pinakamaliit na paglaban. Kung mas interesado ka tungkol sa prosesong ito - maaari kang makahanap ng maraming mga video tungkol sa.

Hakbang 3: Ang Mga Skematika - Addendum

Ang mga idinagdag na aparato na paghahambing sa lumang disenyo ng DMM ay minarkahan ng pulang rektanggulo. Ipapaliwanag ko ang prinsipyo ng trabaho sa pangalawang pinasimple na circuit:

Ang isang tumpak na chip ng sanggunian ng boltahe ay lumilikha ng napaka-matatag at eksaktong sanggunian ng boltahe. Gumamit ako ng REF5045 mula sa Texas Instruments, ang output voltage nito ay 4.5V. Ito ay ibinibigay ng arduino 5V pin. Maaari itong magamit din ng iba pang mga tumpak na boltahe na sanggunian ng boltahe - na may iba't ibang mga output voltages. Ang nabuo mula sa boltahe ng maliit na tilad ay sinala at na-load ng isang resistive voltage divider. Ang nangungunang risistor na kung saan ay 470 Ohm, at sa ilalim ng isa - ang paglaban, na nais naming sukatin. Sa disenyo na ito ang maximum na halaga nito ay 1 Ohm. Ang boltahe ng gitnang punto ng divider ng boltahe ay muling nasala at pinarami ng isang opamp na nagtatrabaho sa hindi pag-inververt na pagsasaayos. Ang pakinabang nito ay nakatakda sa 524. Ang nasabing amplified boltahe ay na-sample ng Arduino ADC at na-convert sa 10-bit digital na salita at karagdagang ginagamit para sa pagkalkula ng ilalim ng paglaban ng divider ng boltahe. Maaari mong makita ang mga kalkulasyon para sa paglaban ng 1 Ohm sa larawan. Dito ko ginamit ang sinusukat na halaga ng boltahe sa output ng REF5045 chip (4.463V). Ito ay isang maliit na mas mababa pagkatapos inaasahan dahil ang maliit na tilad ay na-load ng halos pinakamataas na kasalukuyang pinapayagan sa datasheet. Sa ibinigay sa mga halagang ito sa disenyo ang miliohm meter ay may isang saklaw ng pag-input ng max. 1 Ohm at masusukat ang paglaban na may 10 bit na resolusyon, ano ang magbibigay sa amin ng posibilidad na maramdaman ang pagkakaiba sa mga resistors na 1 mOhm. Mayroong ilang mga kinakailangan para sa opamp:

1. Dapat isama sa saklaw ng pag-input ang negatibong riles
2. Dapat itong magkaroon ng maliit hangga't maaari na mabawi

Gumamit ako ng OPA317 mula sa Texas Instruments - Ito ay iisang supply, solong opamp sa chip, sa SOT-23-5 na pakete at mayroon itong rail to rail input at output. Ang offset nito ay mas mababa sa 20 uV. Ang mas mahusay na solusyon ay maaaring OPA335 - kahit na may mas kaunting offset.

Sa disenyo na ito, ang layunin ay hindi magkaroon ng ganap na katumpakan ng pagsukat, ngunit upang maunawaan ang tumpak na pagkakaiba sa mga resistensya - upang tukuyin kung alin ang may mas kaunting paglaban. Ang ganap na katumpakan para sa mga naturang aparato ay mahirap na maabot nang walang pagkakaroon ng isa pang tumpak na kagamitan sa pagsukat upang i-calibrate ang mga ito. Sa kasamaang palad hindi ito posible sa mga home lab.

Mahahanap mo rito ang lahat ng data ng disenyo. (Inihanda ang mga eskematiko ng Eagle, layout at Gerber file ayon sa mga kinakailangan ng PCBWAY)

Hakbang 4: PCB's…

Inorder ko na ang PCB sa PCBWAY. Napakabilis nilang ginawa ang mga ito para sa napakababang presyo at mayroon lamang ako sa kanila sa loob ng dalawang linggo pagkatapos mag-order. Sa oras na ito nais kong suriin ang mga itim (Sa gawaing ito ay walang karagdagang pera para sa iba't ibang mga berdeng kulay PCB's). Maaari mong makita sa larawan kung gaano sila kagandang hitsura.

Hakbang 5: Ang Shield Soldered

Upang masubukan ang pagpapaandar ng miliohm-meter ay nag-solder lamang ako ng mga aparato, na nagsisilbi para sa pagpapaandar na ito. Idinagdag ko din ang LCD screen.

Hakbang 6: Oras sa Code

Ang arduino sketch ay nakakabit dito. Ito ay katulad ng sa kalasag ng DMM, ngunit mas simple.

Dito ko ginamit ang parehong pamamaraan ng pagsukat ng boltahe: Ang boltahe ay na-sample ng 16 beses at na-average. Walang anumang karagdagang pagwawasto para sa boltahe na ito. Ang tanging pagsasaayos ay ang pagsukat ng supply arduino boltahe (ang 5V), na kung saan ay sanggunian din para sa ADC. Ang programa ay may dalawang mga mode - pagsukat at pagkakalibrate. Kung ang pindutan ng mode ay pinindot sa panahon ng pagsukat isang pamamaraan ng pagkakalibrate ay tinawag. Ang mga probe ay dapat na konektado nang malakas na magkasama at hawakan ng 5 segundo. Sa ganitong paraan ang kanilang paglaban ay sinusukat, nakaimbak (wala sa ROM) at karagdagang nakuha mula sa paglaban sa ilalim ng pagsubok. Makikita sa video ang gayong pamamaraan. Ang paglaban ay sinusukat na ~ 100 mOhm at pagkatapos ng pagkakalibrate ito ay zero. Pagkatapos nito ay makikita kung paano ko susubukan ang aparato sa pamamagitan ng paggamit ng isang piraso ng wire ng panghinang - pagsukat ng paglaban ng iba't ibang mga haba ng kawad. Kapag ginagamit ang aparatong ito ay napakahalaga hawakan ang mga probe na malakas at upang matalim ang mga ito - ang sinusukat na paglaban ay masyadong sensitibo din sa presyur na ginamit para sa pagsukat. Maaari itong makita na kung ang mga probe ay hindi konektado - ang label na "Overflow" ay kumikislap sa LCD.

Nagdagdag din ako ng isang LED sa pagitan ng pagsubok ng pagsisiyasat at ng isang lupa. NAKA-ON ito kapag ang mga probe ay hindi nakakonekta at i-clamp ang output boltahe sa ~ 1.5V. (Maaaring maprotektahan ang ilang mga mababang aparato ng supply). Kapag nakakonekta ang mga probe ang LED ay OFF at hindi dapat magkaroon ng anumang impluwensya sa pagsukat.

Iyon lang mga kaibigan!:-)