የ AC የአሁኑ የክትትል መረጃ ምዝግብ ማስታወሻ 9 ደረጃዎች (ከስዕሎች ጋር)

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:31

ሰላም ሁሉም ፣ ወደ መጀመሪያው አስተማሪዬ እንኳን በደህና መጡ! በቀን እኔ የኢንዱስትሪ ማሞቂያ መሣሪያዎችን ለሚያቀርብ ኩባንያ የሙከራ መሐንዲስ ነኝ ፣ በሌሊት እኔ በጣም ተወዳጅ የቴክኖሎጂ የትርፍ ጊዜ ማሳለፊያ እና DIY’er ነኝ። የሥራዬ ክፍል የማሞቂያዎችን አፈፃፀም መፈተሽን ያካትታል ፣ በዚህ አጋጣሚ የ RMS የአሁኑን የ 8 መሣሪያዎች ስዕል ከ 1000 ሰዓታት በላይ ለመከታተል እና ውሂቡን በኋላ ላይ ግራፍ ለማድረግ መቻል እፈልግ ነበር። እኔ የውሂብ ምዝግብ ማስታወሻ አለኝ ፣ ግን እሱ ቀድሞውኑ ለሌላ ፕሮጀክት ተወስኖ ነበር እና ዝቅተኛ ዋጋ ያለው ነገር ያስፈልገኝ ነበር ፣ ስለዚህ ይህንን መሠረታዊ የመረጃ ጠቋሚ አንድ ላይ ለመሰብሰብ ወሰንኩ።

ፕሮጀክቱ የአናሎግ ዳሳሾችን በአናሎግ ወደ ዲጂታል መለወጫ (ኤዲሲ) ለማንበብ አርዱዲኖ ኡኖን ይጠቀማል እና መረጃውን በ SD ካርድ ላይ በሰዓት ማህተም ይመዘግባል። ወረዳዎቹን በመንደፍ ውስጥ ብዙ የንድፈ ሀሳብ እና ስሌት ሥራ አለ ፣ ስለሆነም ሁሉንም ነገር ከማብራራት ይልቅ እኔ እንዴት ማድረግ እንዳለብዎ አሳያችኋለሁ። ሙሉውን መምታት የማየት ፍላጎት ካለዎት በአስተያየቶቹ ውስጥ ያሳውቁኝ እና የበለጠ አብራራለሁ።

ማስታወሻ:

ስለ እውነተኛ የ RMS ስሌቶች ብዙ ጥያቄዎች አሉኝ። ይህ መሣሪያ የማዕበሉን ጫፍ ለመያዝ የግማሽ ሞገድ ማስተካከያ ይጠቀማል ፣ ከዚያ ለ RMS ለመስጠት በ 0.707 ሊባዛ ይችላል። በአጋጣሚ ትክክለኛ ውጤት ከመስመር ጭነቶች ጋር ብቻ ይሰጣል (ማለትም የአሁኑ የሚለካው ንፁህ ሳይን ሞገድ ነው)። ሦስት ማዕዘን ፣ አራት ማዕዘን ወይም ሌላ ማንኛውም የ sinus ያልሆኑ ሞገድ ቅርጾችን የሚሰጡ መስመራዊ ያልሆኑ አቅርቦቶች ወይም ጭነቶች እውነተኛ የ RMS ስሌት አይሰጡም። ይህ መሣሪያ የ AC የአሁኑን ብቻ ነው የሚለካው ቮልቴጅን ለመለካት የተቀየሰ አይደለም ፣ በግምት የኃይል ሁኔታን አይሰላ ወይም አይለካም። ይህንን ለማድረግ ጥቅም ላይ ሊውል የሚችል የኃይል አመላካች መለኪያ እንዴት እንደሚፈጠር እባክዎን ሌላ የእኔን አስተማሪ ይመልከቱ። ብዙ ሰዎች እንዲሁ ከ 2.5 ቪ ማእከላዊ መስመር ጋር ቀጥ ያለ የ AC መጋጠሚያ የተሻለ ነው ብለዋል ፣ ሆኖም ይህ በበቂ ፍጥነት የዲጂታል ናሙና ተመን ፣ ጠንካራ አማካኝ/የውሂብ ማለስለስ ፣ ወዘተ የመሳሰሉትን ስለሚያካትት ውስብስቦችን ያስተዋውቃል እና ይህ የሚያስተዋውቀው አለመተማመን ከመለካት እጅግ የላቀ ነው። ጥሬ እሴቱ። በግሌ የሃርድዌር መፍትሄዎችን እና በተቻለ መጠን ቀለል ያለ ኮድ እመርጣለሁ ስለዚህ ለዚያ ዘዴ ፍላጎት የለኝም። ትክክለኛነት ጥበበኛ ይህ ከኋለኛው በጣም የተሻለ ነው ብዬ አምናለሁ እና በኋላ በውጤቶቼ ውስጥ የመለኪያ ልኬትን ተከትሎ ወደ 1.0 የሚጠጋ የመቀነስ Coefficient አለ።

ደረጃ 1 የአሁኑ ትራንስፎርመሮች

ይህ ፕሮጀክት HMCT103C 5A/5MA የአሁኑን ትራንስፎርመር ይጠቀማል። በመሪው ውስጥ ለሚፈሰው ለእያንዳንዱ 5 ኤ 1 ፣ 1000 የማዞሪያ ጥምርታ ትርጉም አለው ፣ 5mA በሲቲ በኩል ይፈስሳል። በላዩ ላይ አንድ ቮልቴጅ እንዲለካ ለማስቻል አንድ ተከላካይ በሲቲው ሁለት ተርሚናሎች ላይ መገናኘት አለበት። በዚህ አጋጣሚ የ 220 Ohm resistor ን እጠቀማለሁ ፣ ስለሆነም የ Ohm ሕግን V = IR በመጠቀም ፣ የሲቲ ውፅዓት ለእያንዳንዱ 5mA የሲቲ ወቅታዊ (ወይም እያንዳንዱ 5A የሚለካ የአሁኑ) ይሆናል። የበረራ መሪዎችን ለመሥራት ሲቲው ሰሌዳውን ከተገላቢጦሽ እና ከአንዳንድ የመሣሪያ ሽቦ ጋር ለመግፈፍ ተሽጧል። መሪዎቹን በ 3.5 ሚሜ ወንድ የድምፅ መሰኪያ መሰኪያዎች አቋረጥኩ።

ለአሁኑ ትራንስፎርመር የውሂብ ሉህ እዚህ አለ

ዳታ ገጽ

ደረጃ 2 - የምልክት ሁኔታ

ከሲቲው የሚመጣው ምልክት ደካማ ስለሚሆን ማጉላት አለበት። ለዚህም እኔ uA741 ባለሁለት ባቡር ኦፕ አምፕን በመጠቀም ቀለል ያለ የማጉያ ማዞሪያን አብሬአለሁ። በዚህ ሁኔታ ትርፉ ቀመር Rf / Rin (150k / 1k) በመጠቀም ወደ 150 ተቀናብሯል። ሆኖም ከማጉያው የሚመጣው የውጤት ምልክት አሁንም ኤሲ ነው ፣ በኦፕ-አምፕ ውፅዓት ላይ ያለው ዲዲዮ የኤሲውን አሉታዊ ግማሽ ዑደት ያቋርጣል እና ሞገዱን ወደ ቀዘቀዘ የዲሲ ምልክት ለማቀላጠፍ አወንታዊውን ቮልቴጅ ወደ 0.1uF capacitor ያስተላልፋል። ወረዳውን የሚይዙት ክፍሎች ከዚህ በታች ናቸው -

• V1-ይህ በዚህ ሥዕላዊ መግለጫው ውስጥ የዘፈቀደ ነው ፣ እሱ በቀላሉ ወደ ኦፕ-አምፕ የማይገላበጥ ግብዓት ውስጥ የሚገባውን የምልክት ቮልቴጅን ይወክላል።
• R1 - ይህ የግብረመልስ ተከላካይ (አርኤፍ) በመባል የሚታወቅ ሲሆን ወደ 150 ኪ
• R2 - ይህ የግቤት ተከላካይ (ሪን) በመባል የሚታወቅ ሲሆን ወደ 1 ኪ
• 741 - ይህ uA741 የተጠላለፈ ወረዳ ነው
• ቪሲሲ - አዎንታዊ የአቅርቦት ባቡር +12 ቮ
• VEE - አሉታዊ የአቅርቦት ባቡር -12 ቪ
• D1 - የሃፍ ሞገድ የማስተካከያ ምልክት ዲዲዮ 1N4001 ነው
• C3 - ይህ ተዋናይ ለተወሰነ ጊዜ የዲሲ ምልክትን ይይዛል

በስዕል 2 ውስጥ ቬሮቦርድን እና የታሸገ የመዳብ ሽቦን በመጠቀም ተሰብስቦ ማየት ይችላሉ። ለፒሲቢ ማቆሚያ 4 ቀዳዳዎች ተቆፍረው እንዲቆለሉ (ስምንት ሰርጦች ስላሉ በአጠቃላይ ስምንት ማጉያ ወረዳዎች መኖር አለባቸው)።

ደረጃ 3 የኃይል አቅርቦት

እርስዎ ከባዶ እንዲሠሩ ካልፈለጉ ከዚያ ከላይ እንደተመለከተው ሰሌዳውን ከቻይና ቀድመው መግዛት ይችላሉ ፣ ግን አሁንም 3VA ትራንስፎርመር (ከ 240V ወደ 12V ዝቅ ያድርጉ) ያስፈልግዎታል። በሥዕሉ ላይ የተገለጸው ወደ 2.50 ፓውንድ ገደማ አስወጣኝ

ፕሮጀክቱን ለማብራት የራሴን ባለሁለት ባቡር 12VDC የኃይል አቅርቦት ለመሥራት ወሰንኩ። የ op -amps +12V ፣ 0V ፣ -12V ስለሚፈልጉ ይህ ምቹ ነበር ፣ እና አርዱዲኖ ኡኖ ማንኛውንም አቅርቦት እስከ 14 ቪዲሲ ድረስ ሊቀበል ይችላል። ወረዳውን የሚይዙት ክፍሎች ከዚህ በታች ናቸው -

• ቪ 1 - ይህ አቅርቦቱን ከዋናው ሶኬት 240V 50Hz ይወክላል
• T1 - ይህ እኔ የምዋሽበት ትንሽ 3VA ትራንስፎርመር ነው። ትራንስፎርመር ከ 0 ቪ ማለትም ከመሬት ጋር የሚገናኝ በሁለተኛ ደረጃ ላይ ማዕከላዊ መታየቱ አስፈላጊ ነው
• ከ D1 እስከ D4 - ይህ 1N4007 ዳዮዶችን በመጠቀም ሙሉ ሞገድ ድልድይ ማስተካከያ ነው
• C1 & C2 - 35V ኤሌክትሮላይቲክ capacitors 2200uF (በአዎንታዊ እና አሉታዊ መካከል ያለው አቅም 30V ስለሚደርስ 35V መሆን አለበት)
• U2 - LM7812 ፣ 12V አዎንታዊ የቮልቴጅ ተቆጣጣሪ ነው
• U3 - LM7912 ፣ 12V አሉታዊ የቮልቴጅ ተቆጣጣሪ ነው (በ 78xx እና 79xx IC መካከል ያለውን የፒን ልዩነቶች ልብ ይበሉ!)
• C3 & C4 - 100nF ማለስለሻ መያዣዎች 25V ኤሌክትሮይቲክ
• C5 & C6 - 10uF የሴራሚክ ዲስክ መያዣዎች

ክፍሎቹን በጠፍጣፋ ሰሌዳ ላይ ሸጥኩ ፣ እና ቀጥ ያለ ትራኮችን በባዶ ነጠላ ኮር የታሸገ የመዳብ ሽቦ ጋር ተቀላቀልኩ። ከላይ ያለው ሥዕል 3 የእኔን DIY የኃይል አቅርቦት ያሳያል ፣ ይቅርታ በፎቶው ውስጥ ብዙ ዘለላዎች አሉ!

ደረጃ 4 አናሎግ ወደ ዲጂታል ለዋጮች

አርዱዲኖ ኡኖ ቀድሞውኑ በ 10 ቢት ኤዲሲ ውስጥ ተገንብቷል ፣ ሆኖም ግን 6 የአናሎግ ግብዓቶች ብቻ አሉ። ስለዚህ በ ADS1115 16-ቢት ሁለት የኤ.ዲ.ሲ. ይህ 2^15 = 32767 ቢት የቮልቴጅ ደረጃዎችን ከ 0-4.096V (4.096V የመለያው የአሠራር voltage ልቴጅ ነው) እንዲወክል ያስችለዋል ፣ ይህ ማለት እያንዳንዱ ቢት 0.000125V ን ይወክላል ማለት ነው! እንዲሁም ፣ I2C አውቶቡስን ስለሚጠቀም ፣ እስከ 4 የሚደርሱ የኤ.ዲ.ሲዎች አድራሻ ማግኘት ይቻላል ፣ ከተፈለገ እስከ 16 ሰርጦች ክትትል እንዲደረግበት ያስችላል።

እኔ ፍሪቲንግን በመጠቀም ግንኙነቶችን ለማሳየት ሞክሬያለሁ ፣ ሆኖም በአቅም ገደቦች ምክንያት የምልክት ጄኔሬተርን ለማሳየት ብጁ ክፍሎች የሉም። ሐምራዊ ሽቦ ከማጉያው የወረዳ ውፅዓት ጋር ተገናኝቷል ፣ ከእሱ ቀጥሎ ያለው ጥቁር ሽቦ ሁሉም የማጉያ ወረዳዎች የጋራ መሬትን ማጋራት እንዳለባቸው ያሳያል። ስለዚህ የእኩል ነጥቦቹን እንዴት እንዳደረግሁ ለማሳየት የዳቦ ሰሌዳ ተጠቅሜያለሁ። ሆኖም የእኔ እውነተኛ ፕሮጄክት ፍርስራሾቹ በሴት ራስጌዎች ውስጥ ተቀምጠዋል ፣ በቪሮቦርድ ተሽጠዋል ፣ እና ሁሉም የማያያዣ ነጥቦቹ በ veroboard ላይ ይሸጣሉ።

ደረጃ 5 ማይክሮ መቆጣጠሪያ

ከላይ እንደጠቀስኩት የመረጥኩት ተቆጣጣሪ አርዱዲኖ ኡኖ ነበር ፣ ይህ በቦርዱ ላይ ብዙ ስላለው እና በተለየ ሁኔታ መገንባት በሚያስፈልገው ተግባር ውስጥ የተገነባ በመሆኑ ይህ ጥሩ ምርጫ ነበር። በተጨማሪም እሱ በልዩ ሁኔታ ከተገነቡት ‹ጋሻዎች› ጋር ተኳሃኝ ነው። በዚህ አጋጣሚ ውጤቱን ወደ.csv ወይም.txt ፋይል ለመመዝገብ ሁሉንም ውጤቶች እና የ SD ካርድ ጸሐፊን ለማተም የእውነተኛ ሰዓት ሰዓት ፈለግሁ። እንደ እድል ሆኖ ፣ የአርዱዲኖ መረጃ-ምዝግብ መከለያ ጋሻ ውስጥ ያለ ተጨማሪ ብየዳውን ወደ መጀመሪያው የአርዲኖ ቦርድ የሚገፋ ጋሻ አለው። መከለያው ከ RTClib እና ከ SD ካርድ ቤተ -መጽሐፍት ጋር ተኳሃኝ ነው ስለዚህ ለማንኛውም የልዩ ባለሙያ ኮድ አያስፈልግም።

ደረጃ 6 - ስብሰባ

አብዛኞቹን ክፍሎቼን ለማፍረስ እና በብልሃት ቢላዋ ወደ ምቹ መጠን ለመቁረጥ እኔ 5mm ridgid medium/low density PVC (አንዳንድ ጊዜ የአረፋ ሰሌዳ በመባል ይታወቃል) እጠቀም ነበር። ነገሮች ከተበላሹ የግለሰቦችን ክፍሎች ለማስወገድ ስለሚፈቅድ ሁሉም አካላት ለሞዴል ሞዱል ፋሽን ተገንብተዋል ፣ ሆኖም ግን እንደ ተስተካከለ ፒሲቢ (ተጨማሪ ሥራ) ቀልጣፋ ወይም ሥርዓታማ አይደለም ይህ ደግሞ ብዙ የዘለለ ሽቦዎችን ማለት ነው ክፍሎቹ።

ደረጃ 7 - ኮድ በመስቀል ላይ

ኮዱን ወደ አርዱዲኖ ይስቀሉ ፣ ወይም ኮዱን ከእኔ Github repo ያግኙ

github.com/smooth-jamie/datalogger.git

ደረጃ 8 - መለካት

በንድፈ ሀሳብ የሚለካው የአሁኑ የበርካታ ነገሮች ውጤት ይሆናል -

የሚለካ amps = (((ሀ *0.45)/150)/(1.1/5000))/1000 የት ‹ሀ› ከማጉያው የምልክት ቮልቴጅ ነው

0.45 የማጉያ ወረዳው የቮት እሴት ነው ፣ 150 የኦፕ-አምፕ ትርፍ (Rf / Rin = 150k / 1k) ፣ 1.1 ሲቲ ሲቲ ሙሉ ልኬት የቮልቴጅ ውፅዓት 5A ነው ፣ 5000 በቀላሉ 5A ውስጥ ነው mA ፣ እና 1000 በተርጓሚው ውስጥ የመዞሪያዎች መጠን ነው። ይህ በሚከተለው ሊቀል ይችላል-

የሚለካ amps = (ለ * 9.216) / 5406555 የት ለ ADC ሪፖርት ተደርጓል እሴት

ይህ ቀመር Arduino 10-bit ADC ን በመጠቀም ተፈትኗል እና በብዙ ሚሊሜትር እሴቶች እና በአርዱዲኖ የመነጩ እሴቶች መካከል ያለው ልዩነት በ 11% ተስተውሏል ይህም ተቀባይነት የሌለው ልዩነት ነው። ለመለካት የምመርጠው ዘዴ የኤ.ዲ.ሲን እሴት በእኛ የአሁኑን በአንድ ባለ ብዙ ማይሜተር ላይ በአንድ ተመን ሉህ ውስጥ መመዝገብ እና ሦስተኛ ቅደም ተከተል ባለ ብዙ ቁጥር ማሴር ነው። ከዚህ የሚለካው የአሁኑን ሲሰላ የተሻሉ ውጤቶችን ለመስጠት የኩብ ቀመር ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል-

(መጥረቢያ^3) + (bx^2) + (cx^1) + መ

ተባባሪዎቹ ሀ ፣ ለ ፣ ሐ ፣ እና መ በቀላል የውሂብ ሰንጠረዥ በ Excel ውስጥ ይሰላሉ ፣ x የእርስዎ የኤዲሲ እሴት ነው።

ውሂቡን ለማግኘት የሴራሚክ 1 ኪ ተለዋዋጭ resistor (rheostat) ፣ እና 12v ትራንስፎርመርን ከ 240 ቮልት ወደ ዋናው የኤሲ ቮልቴጅን ለመውረድ ተጠቅሜአለሁ ፣ ይህም ተለዋዋጭ የአሁኑን ምንጭ ከ 13mA እስከ 100mA ያመነጫል። ብዙ የውሂብ ነጥቦች በተሻለ ሁኔታ ተሰብስበዋል ፣ ሆኖም ትክክለኛውን አዝማሚያ ለማግኘት 10 የውሂብ ነጥቦችን እንዲሰበስቡ እመክራለሁ። የተያያዘው የ Excel አብነት ለእርስዎ ተባባሪዎቹን ያሰላል ፣ ከዚያ ወደ አርዱዲኖ ኮድ ማስገባት ብቻ ነው

በኮዱ መስመር 69 ላይ ወደ ተባባሪዎች የት እንደሚገቡ ያያሉ

ተንሳፋፊ chn0 = ((7.30315 * ዱቄት (10 ፣ -13)) * ፓው (adc0 ፣ 3) + (-3.72889 * ፓው (10 ፣ -8) * ዱቄት (adc0 ፣ 2) + (0.003985811 * adc0) + (0.663064521))));

በ Excel ፋይል ሉህ 1 ውስጥ ካለው ቀመር ጋር ተመሳሳይ

y = 7E-13x3-4E-08x2 + 0.004x + 0.663

እርስዎ የሚያስተካክሉት የየትኛውም ሰርጥ x = adc0 የት ነው

ደረጃ 9: ጨርስ

በፕሮጀክት ማቀፊያ ውስጥ ያስቀምጡት. እኔ አቅርቦት ላይ ላይ / መላውን ነገር ማጥፋት አንድ መቀያየሪያ ማብሪያ ጋር ያለውን ኃይል አቅርቦት ማጥፋት እንደጨረሰ, እና ህንጻዉን ግብዓት የሚሆን አንድ IEC "በስእል 8" አያያዥ. ሁሉንም በአንድ ላይ ያጣምሩ እና እሱን ለመሞከር ዝግጁ ነዎት።

ተጨማሪ ሥራ

መላው ፕሮጀክት በፍጥነት ይሳለቃል ስለዚህ ብዙ የማሻሻያ ቦታ ፣ የተቀረጸ ወረዳ ፣ የተሻሉ አካላት አሉ። በሐሳብ ደረጃ ሁሉም ነገር ከጭነት መጫኛዎች ይልቅ በ FR4 ላይ ተቀርጾ ወይም ይሸጣል። ቀደም ብዬ እንዳልኩት ያልጠቀስኳቸው ብዙ ነገሮች አሉ ግን የተወሰነ ነገር ካለ ማወቅ ከፈለጉ በአስተያየቶቹ ውስጥ ያሳውቁኝ እና አስተማሪውን አዘምነዋለሁ!

2016-12-18 አዘምን

የመጀመሪያዎቹን አራት ሰርጦች ለመከታተል I2C “ቦርሳ” በመጠቀም አሁን 16x2 ኤልሲዲ ጨምሬያለሁ ፣ በልጥፉ ሲደርስ የመጨረሻዎቹን አራት ለመከታተል ሌላ ይጨምራል።

ምስጋናዎች

DS3231 ቤተ -መጽሐፍት ፣ አዳፍ ፍሬድ ADS1015 ቤተ -መጽሐፍት እና አርዱዲኖ ኤስዲ ቤተ -መጽሐፍትን ጨምሮ በእኔ አርዱዲኖ ንድፍ ውስጥ በተጠቀሙት ሁሉም የቤተ -መጻህፍት ደራሲዎች ይህ ፕሮጀክት ተችሏል።