Miliohm -metro „Arduino Shield“- priedas: 6 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Šis projektas yra tolesnis mano seno, aprašyto šioje svetainėje, vystymas. Jei susidomėjote, perskaitykite…

Tikiuosi, kad jums bus malonu.

1 žingsnis: trumpas kišimasis

Šis nurodymas yra priedas prie mano senojo: Skaitmeninis multimetras SHIELD, skirtas ARDUINO

Tai papildoma funkcija, tačiau ją galima naudoti visiškai nepriklausomai. PCB palaiko ir senas, ir naujas funkcijas - priklauso nuo to, kurie įrenginiai turi būti lituojami ir kuris kodas turi būti įkeliamas į arduino.

ĮSPĖJIMAS!: Visos saugos taisyklės aprašytos ankstesnėje instrukcijoje. Prašome atidžiai juos perskaityti

Čia pridėtas kodas tinka tik naujai funkcijai. Jei norite naudoti visas funkcijas, turite sumaniai sujungti abu kodus. Būkite atsargūs - abiejų eskizų tų pačių procedūrų kode gali būti nedidelių neatitikimų..

2 žingsnis: Kodėl aš tai padariau?

Šis miliohm matuoklis kai kuriais atvejais gali būti labai naudingas - jis gali būti naudojamas kai kurių elektroninių prietaisų, kurių viduje yra trumpų jungčių, derinimo metu, norint rasti sugedusius kondensatorius, rezistorius, lustus ir tt. nustatė sudegusį prietaisą, kuris matuoja laidžių PCB takelių varžą ir suranda vietą su minimaliu pasipriešinimu. Jei jus labiau domina šis procesas - galite rasti daug vaizdo įrašų apie.

3 žingsnis: schemos - priedas

Pridėti įrenginiai, palyginti su sena DMM konstrukcija, yra pažymėti raudonu stačiakampiu. Aš paaiškinsiu darbo su antra supaprastinta grandine principą:

Tikslus įtampos etaloninis lustas sukuria labai stabilią ir tikslią įtampos atskaitą. Aš naudoju REF5045 iš „Texas Instruments“, jo išėjimo įtampa yra 4,5 V. Jis tiekiamas iš arduino 5V kaiščio. Jis gali būti naudojamas ir kitoms tikslioms įtampos etaloninėms mikroschemoms - su skirtingomis išėjimo įtampomis. Sukuriamas iš lusto įtampos filtruojamas ir įkraunamas varžiniu įtampos dalikliu. Viršutinis rezistorius yra 470 omų, o apatinis - varža, kurią norime išmatuoti. Šios konstrukcijos maksimali vertė yra 1 omas. Įtampos skirstytuvo vidurinio taško įtampa vėl filtruojama ir padauginama iš opamp, veikiančios neinvertuojant. Jo padidėjimas nustatytas į 524. Tokią sustiprintą įtampą ima „Arduino ADC“ir konvertuoja į 10 bitų skaitmeninį žodį ir toliau naudoja įtampos daliklio apatinei varžai apskaičiuoti. Nuotraukoje galite pamatyti 1 omo varžos skaičiavimus. Čia aš panaudojau išmatuotą įtampos vertę prie lusto REF5045 išėjimo (4,463 V). Tai yra šiek tiek mažiau nei tikėtasi, nes lustas yra pakrautas beveik didžiausia srove, kuri leidžiama duomenų lape. Atsižvelgiant į nurodytas konstrukcines vertes, miliohm skaitiklio įvesties diapazonas yra maks. 1 omas ir gali išmatuoti atsparumą 10 bitų skiriamąja geba, o tai suteikia mums galimybę pajusti 1 mOhm rezistorių skirtumą. Opampui keliami keli reikalavimai:

1. Jo įvesties diapazonas turi apimti neigiamą bėgelį
2. Jis turi būti kuo mažesnis

Aš naudoju „OPA317“iš „Texas Instruments“-jis yra vienintelis tiekimas, vienas opampas mikroschemoje, SOT-23-5 pakuotėje ir turi įvestį ir išvestį nuo geležinkelio iki bėgio. Jo poslinkis yra mažesnis nei 20 uV. Geresnis sprendimas galėtų būti OPA335 - net ir su mažesniu poslinkiu.

Šios konstrukcijos tikslas buvo ne absoliutus matavimo tikslumas, o galimybė tiksliai pajusti varžų skirtumus - nustatyti, kuris turi mažesnį pasipriešinimą. Absoliutaus tokių prietaisų tikslumo sunku pasiekti neturint kito tikslaus matavimo aparato, kuris juos kalibruotų. Deja, namų laboratorijose tai neįmanoma.

Čia rasite visus projektavimo duomenis. (Erelio schemos, išdėstymas ir „Gerber“failai, paruošti pagal PCBWAY reikalavimus)

4 žingsnis: PCB…

Aš užsisakiau PCB PCBWAY. Jie padarė juos labai greitai už labai mažą kainą, o aš juos turėjau tik per dvi savaites po užsakymo. Šį kartą norėjau patikrinti juodus (šiame fabrike nėra papildomų pinigų skirtingoms, tada žalios spalvos PCB). Nuotraukoje galite pamatyti, kaip gražiai jie atrodo.

5 veiksmas: skydas sulydytas

Norėdami patikrinti miliohm skaitiklio funkcionalumą, lituodavau tik prietaisus, kurie atlieka šią funkciją. Taip pat pridėjau skystųjų kristalų ekraną.

6 žingsnis: laikas koduoti

Arduino eskizas pridedamas čia. Jis panašus į DMM skydą, bet paprastesnis.

Čia aš naudoju tą pačią įtampos matavimo procedūrą: įtampa imama 16 kartų ir apskaičiuojama vidutiniškai. Daugiau šios įtampos korekcijos nėra. Vienintelis koregavimas yra maitinimo arduino įtampos (5 V) matavimas, kuris taip pat yra nuoroda į ADC. Programa turi du režimus - matavimą ir kalibravimą. Jei matavimo metu paspaudžiamas režimo klavišas, pradedama kalibravimo procedūra. Zondai turi būti tvirtai sujungti ir palaikyti 5 sekundes. Tokiu būdu jų atsparumas matuojamas, saugomas (ne ROM) ir toliau išgaunamas iš bandomo atsparumo. Vaizdo įraše galite pamatyti tokią procedūrą. Pasipriešinimas matuojamas ~ 100 mOhm, o po kalibravimo jis nulis. Po to galima pamatyti, kaip aš išbandau prietaisą naudodamas lydmetalio vielos gabalą - matuojant skirtingų ilgių laidų varžą. Naudojant šį prietaisą labai svarbu, kad zondai būtų stiprūs ir aštrūs - išmatuotas pasipriešinimas yra labai jautrus ir matavimui naudojamam slėgiui. Galima pastebėti, kad jei zondai nėra prijungti -LCD ekrane mirksi etiketė „Perpildymas“.

Aš taip pat pridėjau šviesos diodą tarp bandymo zondo ir įžeminimo. Jis įjungtas, kai zondai nėra prijungti, ir išvesties įtampa suspaudžiama iki ~ 1,5 V. (gali apsaugoti kai kuriuos mažo maitinimo įrenginius). Kai zondai yra prijungti, šviesos diodas yra išjungtas ir neturėtų daryti jokios įtakos matavimui.

Viskas draugužiai!:-)