I - V муруй Arduino -той: 5 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:01

Би LED -I муруйг бий болгохоор шийдсэн. Гэхдээ надад ганцхан мултиметр байгаа болохоор би Arduino Uno ашиглан энгийн I-V тоолуур бүтээсэн.

Wiki -ээс: Одоогийн хүчдэлийн шинж чанар эсвэл I -V муруй (гүйдэл -хүчдэлийн муруй) нь хэлхээ, төхөөрөмж, материалаар дамжих цахилгаан гүйдэл ба харгалзах хүчдэл, эсвэл боломжит ялгаа.

Алхам 1: Материалын жагсаалт

Энэ төслийн хувьд танд хэрэгтэй болно:

USB кабельтай Arduino Uno

талх ба дупонт кабель

LED (би 5 мм улаан, цэнхэр LED ашигладаг байсан)

уналтын эсэргүүцэл (шунт эсэргүүцэл) - Би 200 омоор шийдсэн (5V -ийн хувьд хамгийн их гүйдэл 25 мА байна)

резистор эсвэл потенциометр, би резисторын холимогийг ашигладаг - 100k, 50k, 20k, 10k, 5k, 2.2k, 1k, 500k

Алхам 2: Хэлхээ

Хэлхээ нь гүйдэл хэмжих зориулалттай LED, шунт эсэргүүцэл (R_drop) туршилтаас бүрдэнэ. Хүчдэлийн уналт ба гүйдлийг өөрчлөхийн тулд би янз бүрийн эсэргүүцэл (R_x) ашигладаг.

Үндсэн зарчим нь:

• хэлхээний нийт гүйдэл I -ийг авна
• туршилтын үед хүчдэлийн уналтыг авах Ul

Нийт гүйдэл I

Нийт гүйдэл авахын тулд би шунт эсэргүүцэл дээрх Ur хүчдэлийн уналтыг хэмждэг. Үүний тулд би аналог тээглүүр ашигладаг. Би хүчдэлийг хэмждэг:

• GND ба A0 хооронд U1
• U2 нь GND ба A2 хооронд

Энэ хүчдэлийн ялгаатай нь шунт эсэргүүцэгч дээрх хүчдэлийн тэнцүү уналт юм: Ur = U2-U1.

Нийт гүйдэл I нь: I = Ur/R_drop = Ur/250

Хүчдэлийн уналт Ul

LED дээр хүчдэлийн уналтыг авахын тулд U2 -ийг нийт хүчдэлээс U (5V байх ёстой) хасна: Ul = U - U2

Алхам 3: Код

хөвөх U = 4980; // mND дахь GND ба arduino VCC -ийн хоорондох хүчдэл = нийт хүчдэл

хөвөх U1 = 0; // 1 датчик

хөвөх U2 = 0; // 2 датчик

хөвөгч Ur = 0; // шунт эсэргүүцэл дээрх хүчдэлийн уналт

float Ul = 0; // LED дээрх хүчдэлийн уналт

хөвөх I = 0; // хэлхээний нийт гүйдэл

хөвөх R_drop = 200; // хаах резисторын эсэргүүцэл

хүчингүй тохиргоо ()

{

Цуваа эхлэх (9600);

pinMode (A0, INPUT);

pinMode (A1, INPUT);

}

хоосон давталт ()

{

U1 = float (analogRead (A0))/1023*U; // GND ба A0 хооронд хүчдэлийг миллиВольтоор авна

U2 = float (analogRead (A1))/1023*U; // GND ба A1 хооронд хүчдэлийг миллиВольтоор авна

Ur = U2-U1; // шунт эсэргүүцэл дээрх хүчдэлийн уналт

I = Ur/R_drop*1000; // microAmps дахь нийт гүйдэл

Ul = U-U2; // LED дээрх хүчдэлийн уналт

Serial.print ("1");

Цуваа.хэвлэх (U1);

Serial.print ("2");

Цуваа.хэв (U2);

Serial.print ("////");

Serial.print ("шунт эсэргүүцэгч дээрх хүчдэлийн бууралт:");

Цуваа.хэвлэх (Ur);

Serial.print ("LED дээрх хүчдэлийн уналт:");

Цуваа.хэвлэх (Ul);

Serial.print ("нийт гүйдэл:");

Serial.println (I);

// түр зогсоох

саатал (500);

}

Алхам 4: Туршилт

Би улаан, цэнхэр гэсэн 2 ледийг туршиж байна. Таны харж байгаагаар цэнхэр LED нь өвдөгний хүчдэлээс илүү өндөр байдаг тул цэнхэр LED нь 3 вольтын орчимд цэнхэр LED асаах шаардлагатай болдог.

Алхам 5: Резисторыг турших

Би резисторын V -муруй. Таны харж байгаагаар график шугаман байна. Графикаас харахад Омын хууль нь зөвхөн резисторуудад ажилладаг, харин ледийн хувьд ажилладаггүй. Би эсэргүүцлийг тооцоолно, R = U/I. Хэмжилтийг бага гүйдлийн утгаар нарийвчлахгүй, учир нь Arduino дахь аналог тоон хөрвүүлэгч нь нарийвчлалтай байдаг.

5V / 1024 = 4.8 мВ ба гүйдэл -> 19.2 microAmps.

Миний бодлоор хэмжилтийн алдаа дараах байдалтай байна.

• талхны хавтангийн өрсөлдөгчид супер оролцогчид биш бөгөөд хүчдэлийн хувьд зарим алдаа гаргадаг
• Ашигласан резистор нь 5 % орчим эсэргүүцэлтэй байдаг
• Аналог уншихаас ADC утгууд хэлбэлздэг