Главная » Arduino
Призовой фонд
на декабрь 2018 г.
1. 1500 руб
Сайт Паяльник
2. Осциллограф DSO138
Сайт Паяльник
3. 200 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Измеритель индуктивности на базе Arduino

Измеритель индуктивности
Измеритель индуктивности в действии. Он отображает резонансную частоту вместе с индуктивностью.

Недавно я завершил небольшой Arduino проект. Это шилд для Arduino Uno, который позволяет измерять индуктивность. Данная функциональность обычно отсутствует в стандартном цифровом измерительном приборе. Да, есть еще и специализированные измерители LCR, которые позволяют измерять индуктивность, но они обычно не измеряют напряжение или ток. Поэтому я решил самостоятельно изготовить измеритель индуктивности.

Плата без дисплея
Плата без дисплея

Принципиальная схема шилда:

Принципиальная схема шилда:

Основа схемы очень проста. Устройство представляет собой генератор Колпитца без катушки. Вы можете использовать измерительные щупы для подсоединения к катушке, которая будет обеспечивать резонанс. Далее Arduino измерит частоту, на которой генератор резонирует и вычислит индуктивность. Конденсаторы являются частью шилда и их емкость заранее известна.


При разомкнутых измерительных щупах генератор не может резонировать. Вместо этого отображается текущая калибровка/нулевое смещение.

На шилде установлена индуктивность величиной 1мкГн, которая подсоединена последовательно к измеряемой катушке. Она служит для двух целей: генератор может резонировать, когда вы закоротите измерительные щупы. Затем, когда вы нажмете кнопку на шилде, программа будет использовать текущее измерение в качестве нового значения калибровки. Индуктивность также устанавливает верхний предел для резонансной частоты. Это гарантирует, что программа остальной схемы сможет поддерживать работу генератора.


Нажатие данной синей кнопки обнуляет измеритель.

Как видно по схеме, генератор использует два конденсатора, емкостью 1нФ, соединенных последовательно. Вместе с индуктивностью 1мкГн, они ограничивают частоту до величины примерно 7.1МГц. На практике, генерируется частота величиной около 5.4МГц, когда измерительные щупы закорочены.

​Вид снизу шилда Arduino
Вид снизу шилда Arduino

Выход генератора, за которым следует компаратор, превращает синусоидальный сигнал генератора в прямоугольный сигнал. Я использовал недорогой, но быстрый компаратор MCP6561R компании Microchip. Он имеет максимальную задержку прохождения сигнала величиной 80нс, что позволяет обеспечить максимальную частоту.


Вид сверху

Однако, естественно, частота 5.4МГц слишком высокая, чтобы поддерживаться Arduino. Arduino работает на частоте 16МГц и нуждается в нескольких дюжинах инструкций для обработки каждого импульса от шилда. Мое решение было таким – добавить 8-битный двоичный счетчик 74HC590, который делит частоту на 256. Его использование позволяет обеспечить теоретическую максимальную частоту 7.2МГц / 256 = 27.7кГц. А это уже то значение, с которым легко может справиться Arduino.

Весь шилд без дисплея
Весь шилд без дисплея

По очевидным причинам, на шилд также установлен дисплей. Есть еще и нажимная кнопка, дребезг контактов которой устраняется аппаратно с помощью низкочастотного RC-фильтра, а также буфера с триггером Шмидта. Кнопка используется для обнуления измерителя, т.е. текущее измерение используется как новое нулевое смещение.


Устройство может измерять даже очень маленькие значения индуктивности

Все сопутствующие файлы можно загрузить по ссылке ниже. В него входит исходный код для Arduino (также называемый скетч), а также файлы Eagle и PDF-файлы компоновки и схемы.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
IC1 Компаратор
MCP6561
1 Поиск в Utsource В блокнот
IC2 МикросхемаMC74VHC1GT501 Поиск в Utsource В блокнот
U$1 Специальная логика
SN74HC590A
1 Поиск в Utsource В блокнот
Q1 ТранзисторBFR92ASOT231 Поиск в Utsource В блокнот
С1 Электролитический конденсатор22 мкФ1 Поиск в Utsource В блокнот
С2, С3, С9 Конденсатор1000 пФ3 Поиск в Utsource В блокнот
С4, С6-С8, С10, С11 Конденсатор0.1 мкФ6 Поиск в Utsource В блокнот
С5 Конденсатор1 мкФ1 Поиск в Utsource В блокнот
R1 Резистор
2.2 кОм
1 Поиск в Utsource В блокнот
R2 Резистор
330 Ом
1 Поиск в Utsource В блокнот
R3, R4, R6, R8, R11, R12 Резистор
10 кОм
6 Поиск в Utsource В блокнот
R5 Резистор
3.3 кОм
1 Поиск в Utsource В блокнот
R7, R13 Резистор
100 кОм
2 Поиск в Utsource В блокнот
R9 Резистор
220 Ом
1 Поиск в Utsource В блокнот
R10 Подстроечный резистор10 кОм1 Поиск в Utsource В блокнот
R14 Резистор
10 Ом
1 Поиск в Utsource В блокнот
LCD1G$1 LCD-дисплейLCD_16x21 Поиск в Utsource В блокнот
LED1 Светодиод1 Поиск в Utsource В блокнот
S1 Тактовая кнопка1 Поиск в Utsource В блокнот
L1 Дроссель1 мкГн1 Поиск в Utsource В блокнот
Х3-1, Х3-2 Щуп для подключения к испытуемой детали2 Поиск в Utsource В блокнот
Digital1, Digital2, Power, Analog Разьем4 Поиск в Utsource В блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Оригинал статьи

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 0
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (2) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Artemon29 #
Какой диапазон измерений?
Ответить
0
Dmitriy_xz #
Заменимо ли SN74HC590A - SN74HC595N?
Для чего служит MC74VHC1GT50 и чем можно заменить?
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Arduino UNO
Arduino UNO
ELM327 OBD II — адаптер с поддержкой CAN Raspberry Pi 2
вверх