Staattisen sähkön mittaukseen perustuva hätävalaistusjärjestelmä: 8 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Oletko koskaan ajatellut tehdä hätävalaistusjärjestelmän, kun päävirta katkeaa. Ja koska sinulla on vain vähän tietoa elektroniikasta, sinun pitäisi tietää, että voit helposti tarkistaa verkkovirran saatavuuden yksinkertaisesti mittaamalla jännitteen.

Mutta mitä sanon, on aivan erilainen lähestymistapa. Ehdotan, että mittaamme sähköstaattisen kentän voimakkuuden päävirtajohdon lähellä ja suodatan sen lukemalla ja käytämme sitä käyttötarkoituksemme mukaisesti. Tämän lähestymistavan etu on, että olemme täysin sähköisesti eristettyjä päävirrasta ja voisin sanoa, että se ei ole invasiivista (vaikka käytät verkkovirtaan tarvittava optoeristin) Tämä projekti koostuu 3 pääosasta,

• staattisen sähkön anturi
• kalman -suodatinpohjainen signaaliprosessori
• relepohjainen valonohjain.

Vaihe 1: Staattisen sähkön anturi

Kaverit, tämä on yksinkertaisin staattinen sähköanturi. se on vain darlington -transistoripari.

• Käytin 2 C828 NPN -transistoria, mutta kaikki 2 yleiskäyttöistä NPN -transistoria tekevät työn.
• Darligton -parin äärimmäisen vahvistuksen vuoksi voimme mitata staattisen sähkön muutoksen tulopisteessä.
• Käytä vain teippiä ja liitä tulotappi verkkovirran eristykseen.

huoneeni valoon menee 230 V: n AC -johto, ja tein juuri darligton -parin johdon liitinkappaleeseen, joka kuljettaa kyseisen johdon.

Vaihe 2: Signaalin käsittely Arduinolla

Käytin tähän Arduino nanoa. Mutta mitä tahansa Arduino -varianttia voidaan käyttää.

Pohjimmiltaan tässä käsitellään staattisen sähköanturin jännitteen lukema, joka selittää asiakirjan lopussa olevan koodin.

Sitten digitaalinen nasta 9 vaihdetaan vastaavasti, jotta turvavaloa voidaan ohjata releen kautta

Vaihe 3: Koko piiri

Relettä ohjaa tehotransistori ja siinä on käänteinen esijännitetty diodi, jotta vältetään transistorin vahingoittuminen relekelan kääntämästä jännitteestä.

Voit vapaasti vaihtaa releen johdot ja hankkia minkä tahansa jännitteen lampun.

Vaihe 4: Koodin selitys

Tässä koodissa olen toteuttanut 2 porrastettua kalman -suodatinta. Tein tämän algoritmin tarkkailemalla tuotantoa jokaisessa vaiheessa ja kehitin sen halutun tuloksen saamiseksi.

Vaihe 5: Kalman -objekti

tässä olen tehnyt luokan kalman -suodattimelle. mukaan lukien kaikki tarvittavat muuttujat. Tässä en aio selittää muuttujien merkityksiä yksityiskohtaisesti, kuten löydät muilta sivustoilta. "double" -tyyppi sopii vaaditun matematiikan käsittelyyn.

Arvo "R", jonka olen asettanut jäljen ja erehdyksen seuraamalla ensimmäisen suodattimen lähtöä, lisäsin sitä, kunnes saan kohinattoman singlen, kuten toisessa kuvassa. Arvo "Q" on yleinen kaikille 1D -kalman -suodattimille. Sopivan arvon löytäminen tälle on eräänlainen työläs tehtävä, joten on parempi mennä yksinkertaisesti

Vaihe 6: Kalmanin objekti ja asennus

• tässä kalman -suodatin on toteutettu
• Siitä muodostui 2 kohdetta
• pinModes on asetettu hakemaan tiedot ja lähettämään releen signaali

Vaihe 7: Silmukka

Ensin olen suodattanut tulosignaalin ja sitten havainnoin, mitä tapahtuu, kun verkkovirta on läsnä ja kun sitä ei ole.

Huomasin, että vaihtelu muuttuu, kun vaihdan verkkovirran.

joten vähensin kaksi peräkkäistä arvoa suodattimen lähdöstä ja otan sen varianssiksi.

Sitten tarkkailin, mitä sille tapahtuu, kun kytken virran päälle ja pois päältä. Huomasin, että vaihdon aikana tapahtuu huomattavia muutoksia. mutta ongelma oli kuitenkin arvot vaihtelevat huomattavasti. Tämä voidaan ratkaista käyttämällä keskiarvoa. mutta koska käytin kalmania aiemmin, kaskadoin vain toisen suodatinlohkon varianssiin ja vertailin tuloksia.