Miliohm -mittari Arduino Shield - Lisäys: 6 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Tämä projekti kehittää edelleen vanhaa, joka on kuvattu tällä sivustolla. Jos olet kiinnostunut, lue eteenpäin…

Toivottavasti sinulla on ilo.

Vaihe 1: Lyhyt huijaus

Tämä ohje on lisäys vanhaan: DIGITAL MULTIMETER SHIELD FOR ARDUINO

Se on lisäominaisuus, mutta sitä voidaan käyttää täysin itsenäisesti. Piirilevy tukee sekä vanhoja että uusia toimintoja - riippuu siitä, mitkä laitteet on juotettava ja mikä koodi ladataan arduinoon.

VAROITUS!: Kaikki turvasäännöt on kuvattu edellisessä ohjeessa. Lue ne huolellisesti

Tähän liitetty koodi toimii vain uudelle toiminnolle. Jos haluat käyttää kaikkia toimintoja, sinun on yhdistettävä molemmat koodit taitavasti. Ole varovainen - molempien luonnosten koodit voivat sisältää pieniä eroja..

Vaihe 2: Miksi tein sen?

Tämä miliohmimittari voi olla erittäin hyödyllinen joissakin tapauksissa - sitä voidaan käyttää joidenkin elektroniikkalaitteiden virheenkorjauksen aikana, joiden sisällä on lyhyet liitännät, viallisten kondensaattoreiden, vastusten ja sirujen etsimiseen … jne. sijoitti palanut laite, joka mittaa johtavien PCB -kappaleiden resistanssin ja löytää paikan, jossa on vähimmäisvastus. Jos olet kiinnostunut enemmän tästä prosessista - löydät paljon videoita aiheesta.

Vaihe 3: Kaaviot - Lisäys

Lisätty laitteet, jotka verrataan vanhaan DMM -muotoiluun, on merkitty punaisella suorakulmion muotoon.

Tarkka jännitereferenssisiru luo erittäin vakaan ja tarkan jänniteohjeen. Käytin REF5045: tä Texas Instrumentsista, sen lähtöjännite on 4,5 V. Sen toimittaa arduino 5V -nasta. Sitä voidaan käyttää myös muissa tarkissa jännitereferenssisiruissa - eri lähtöjännitteillä. Sirujännitteestä syntyvä suodatetaan ja ladataan resistiivisellä jännitteenjakajalla. Ylempi vastus on 470 ohmia ja alin - vastus, jonka haluamme mitata. Tässä mallissa sen suurin arvo on 1 ohmi. Jännitteenjakajan keskipisteen jännite suodatetaan uudelleen ja kerrotaan opampilla, joka toimii ei-invertoivassa kokoonpanossa. Sen vahvistukseksi on asetettu 524. Tällainen vahvistettu jännite näytteistetään Arduino ADC: llä ja muunnetaan 10-bittiseksi digitaaliseksi sanaksi ja sitä käytetään edelleen jännitteenjakajan pohjavastuksen laskemiseen. Kuvasta näet 1 ohmin vastuksen laskelmat. Tässä käytin mitattua jännitearvoa REF5045 -sirun ulostulossa (4.463V). Se on hieman odotettua pienempi, koska siru on ladattu melkein suurimmalla tietolomakkeessa sallitulla virralla. Tässä suunnittelussa annetuilla arvoilla miliohmimittarin syöttöalue on maks. 1 ohmia ja voi mitata resistanssin 10 -bittisellä resoluutiolla, mikä antaa meille mahdollisuuden tunnistaa eron 1 mOhm: n vastuksissa. Opampille on joitain vaatimuksia:

1. Sen syöttöalueen on sisällettävä negatiivinen kisko
2. Sen on oltava mahdollisimman pieni

Käytin OPA317: tä Texas Instrumentsista-Se on yksittäinen tarjonta, yksi opamp sirussa, SOT-23-5-paketissa ja siinä on rautatie-rautatie tulo ja lähtö. Sen poikkeama on alle 20 uV. Parempi ratkaisu voisi olla OPA335 - jopa pienemmällä siirtymällä.

Tässä suunnittelussa ei ollut tarkoitus saada absoluuttista mittaustarkkuutta, vaan pystyä havaitsemaan tarkasti erot vastuksissa - määrittämään, millä on pienempi vastus. Tällaisten laitteiden absoluuttista tarkkuutta on vaikea saavuttaa ilman toista tarkkaa mittauslaitetta niiden kalibroimiseksi. Tämä ei valitettavasti ole mahdollista kotilaboratorioissa.

Täältä löydät kaikki suunnittelutiedot. (Kotkan kaaviot, ulkoasu ja Gerber -tiedostot, jotka on laadittu PCBWAY: n vaatimusten mukaisesti)

Vaihe 4: Piirilevyt…

Tilasin piirilevyt PCBWAY: lta. He tekivät ne erittäin nopeasti erittäin alhaisella hinnalla ja sain ne vain kahden viikon kuluttua tilauksesta. Tällä kertaa halusin tarkistaa mustat. Kuvasta näet, kuinka kauniilta ne näyttävät.

Vaihe 5: Kilpi juotettu

Miljoomimittarin toimivuuden testaamiseksi juotin vain tätä toimintoa palvelevat laitteet. Lisäsin myös nestekidenäytön.

Vaihe 6: Aika koodata

Arduino -luonnos on liitteenä täällä. Se on samanlainen kuin DMM -suoja, mutta yksinkertaisempi.

Tässä käytin samaa jännitteenmittausmenettelyä: Jännite näytteistetään 16 kertaa ja lasketaan keskiarvo. Tätä jännitettä ei korjata enää. Ainoa säätö on syöttöarduino -jännitteen (5 V) mittaus, joka on myös viite ADC: lle. Ohjelmassa on kaksi tilaa - mittaus ja kalibrointi. Jos toimintonäppäintä painetaan mittauksen aikana, käynnistetään kalibrointimenettely. Anturit on kytkettävä tiukasti yhteen ja pidettävä 5 sekuntia. Tällä tavalla niiden resistanssi mitataan, tallennetaan (ei ROM -muodossa) ja uutetaan edelleen testattavasta resistanssista. Videolla näkyy tällainen menettely. Vastus mitataan ~ 100 mOhm ja kalibroinnin jälkeen se nollataan. Sen jälkeen voidaan nähdä, kuinka testaan laitetta käyttämällä juotoslankaa - mittaamalla eri langanpituudet. Tätä laitetta käytettäessä on erittäin tärkeää pitää mittapäät vahvoina ja pitää ne terävinä - mitattu vastus on hyvin herkkä myös mittauksessa käytetylle paineelle. Voidaan nähdä, että jos mittapäät eivät ole kytkettynä -"Ylivuoto" -merkki vilkkuu nestekidenäytössä.

Olen myös lisännyt LEDin koettimen ja maan väliin. Se on PÄÄLLÄ, kun mittapäät eivät ole kytkettynä ja puristaa lähtöjännitteen ~ 1,5 V: iin (voi suojata joitain alhaisen syötön laitteita).

Siinä kaikki ihmiset!:-)