Az ampermérőt bármilyen terhelésen vagy eszközön átáramló áram mérésére használják. Itt, ebben az Arduino ampermérőben elmagyarázzuk az áram mérését Ohm-törvény használatával. Nagyon érdekes, valamint az alaptudományok jó alkalmazása, amelyet iskolai napjainkban tanultunk.
Mindannyian jól ismerjük az ohm törvényét, amely kimondja, hogy " az egyik vezető két pólusa vagy kapcsa közötti potenciálkülönbség egyenesen arányos az ugyanazon a vezetőn áthaladó árammennyiséggel " az arányosság állandója érdekében, ellenállást használunk, ezért itt jön az ohmi törvény egyenlete.
V = IR
- V = a vezeték feszültsége voltban (v).
- I = áram az amperben lévő vezetőn keresztül (A).
- R = az arányosság ellenállási állandója Ohm-ban (Ω).
Annak érdekében, hogy megtaláljuk az eszközön keresztüli áramot, egyszerűen átrendezzük az egyenletet az alábbiak szerint, vagy kiszámolhatunk ohmos törvény számológéppel.
I = V / R
Tehát az aktuális helyzet megismeréséhez néhány adatra van szükségünk:
- Feszültség
- Ellenállás
Soros ellenállást fogunk építeni a készülékkel együtt. Mivel meg kell találnunk az eszköz feszültségesését, ehhez feszültségleolvasásokra van szükségünk a feszültségesés előtt és után, ez lehetséges az ellenállásban, mivel nincs polaritás.
A fenti ábrához hasonlóan meg kell találnunk azt a két feszültséget, amely az ellenálláson áramlik. Az ellenállások két végén lévő feszültségek (V1-V2) közötti különbség feszültségesést eredményez az ellenálláson (R), és a feszültségesést elosztjuk az ellenállás értékével, és az eszközön keresztül megkapjuk az áramáramot (I). Így tudjuk kiszámítani a rajta áthaladó Aktuális értéket, térjünk rá a gyakorlati megvalósításra.
Szükséges alkatrészek:
- Arduino Uno.
- Ellenállás 22Ω.
- LCD 16x2.
- VEZETTE.
- 10K pot.
- Kenyérlemez.
- Multiméter.
- Jumper kábelek.
Áramkör és kapcsolatok:
Az Arduino Ammeter Projekt vázlatos diagramja a következő
A vázlatos ábra az Arduino Uno LCD-vel, ellenállással és LED-del való kapcsolatát mutatja. Az Arduino Uno az összes többi alkatrész áramforrása.
Az Arduino analóg és digitális csapokkal rendelkezik. Az érzékelő áramkör csatlakozik az analóg bemenetekhez, amelyekből megkapjuk a feszültség értékét. Az LCD csatlakozik a digitális csapokhoz (7,8,9,10,11,12).
Az LCD-n 16 érintkezõ van, az elsõ két érintkezõ (VSS, VDD) és az utolsó két érintkezõ (anód, katód) a gnd-hez és az 5v-hez csatlakozik. A visszaállítás (RS) és az engedélyezés (E) csapok az Arduino 7 és 8 digitális csatlakozóihoz vannak csatlakoztatva. A D4-D7 adatcsapok az Arduino digitális érintkezõihez (9,10,11,12) csatlakoznak. A V0 tű csatlakozik a fazék középső csapjához. A piros és a fekete vezeték 5v és gnd.
Áramérzékelő áramkör:
Ez az ampermérő áramkör ellenállást és LED-et tartalmaz terhelésként. Az ellenállást sorba kapcsolják a LED-hez, amelyen az áram átfolyik a terhelésen, és a feszültségeséseket az ellenállásból határozzák meg. A V1, V2 terminál csatlakozni fog az Arduino analóg bemenetéhez.
Az Arduino ADC-jében, amely a feszültséget 10 bites felbontási számokra fedi 0-1023 között. Tehát a programozás segítségével feszültségértékben kell fednünk. Előtte tudnunk kell azt a minimális feszültséget, amelyet az Arduino ADC képes érzékelni, ez az érték 4,88 mV. Megszorozzuk az ADC értékét a 4,88 mV-val, és a tényleges feszültséget az ADC-be kapjuk. Tudjon meg többet az Arduino ADC-jéről itt.
Számítások:
Az Arduino ADC-jének feszültségértéke 0-1023, a referenciafeszültség 0-5v között van.
Például:
A V1 = 710, V2 = 474 és R = 22Ω értéke, a feszültségek különbsége 236. Feszültséggé alakítjuk 0,00488-zal megszorozva, majd 1,15v-t kapunk. Tehát a Feszültségkülönbség 1,15v, itt elosztva 22-vel kapjuk az aktuális értéket 0,005A. Itt az alacsony értékű 22ohmos ellenállást használtuk áramérzékelőként. Így tudjuk mérni az áramot az Arduino segítségével.
Arduino kód:
Az arduino alapú ampermérő teljes kódja az áram mérésére a cikk végén található.
Az Arduino programozás szinte megegyezik a c programozással, először deklaráljuk a fejlécfájlokat. A fejlécfájlok meghívják a tárolóban lévő fájlt, például a számításhoz analóg olvasás funkcióval kapom meg a feszültségértékeket.
int feszültség_érték0 = analóg olvasás (A0); int feszültség_érték1 = analóg olvasás (A1);
Ideiglenes lebegő változót adunk meg a feszültségérték megtartására, mint az úszó temp_val. Az értéket megszorozzuk 0,00488-mal, hogy megkapjuk a tényleges feszültségkülönbséget, majd elosztjuk az ellenállás értékével az áramáram megtalálásához. A 0,00488v az a minimális feszültség, amelyet az Arduino ADC képes érzékelni.
int subraction_value = (feszültség_érték0 - feszültség_érték1); float temp_val = (szubrakció_érték * 0,00488); float current_value = (temp_val / 22);
Ellenőrizze az alábbi teljes bemutató videót, és ellenőrizze az Arduino digitális feszültségmérőt is.