Главная » Arduino
Призовой фонд
на апрель 2018 г.
1. Осциллограф DSO138
Паяльник
2. Тестер компонентов LCR-T4
Сайт Паяльник
3. 100 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 win-sourceВ блокнот
IC2 МикросхемаMC74VHC1GT501 Поиск в win-sourceВ блокнот
U$1 Специальная логика
SN74HC590A
1 Поиск в win-sourceВ блокнот
Q1 ТранзисторBFR92ASOT231 Поиск в win-sourceВ блокнот
С1 Электролитический конденсатор22 мкФ1 Поиск в win-sourceВ блокнот
С2, С3, С9 Конденсатор1000 пФ3 Поиск в win-sourceВ блокнот
С4, С6-С8, С10, С11 Конденсатор0.1 мкФ6 Поиск в win-sourceВ блокнот
С5 Конденсатор1 мкФ1 Поиск в win-sourceВ блокнот
R1 Резистор
2.2 кОм
1 Поиск в win-sourceВ блокнот
R2 Резистор
330 Ом
1 Поиск в win-sourceВ блокнот
R3, R4, R6, R8, R11, R12 Резистор
10 кОм
6 Поиск в win-sourceВ блокнот
R5 Резистор
3.3 кОм
1 Поиск в win-sourceВ блокнот
R7, R13 Резистор
100 кОм
2 Поиск в win-sourceВ блокнот
R9 Резистор
220 Ом
1 Поиск в win-sourceВ блокнот
R10 Подстроечный резистор10 кОм1 Поиск в win-sourceВ блокнот
R14 Резистор
10 Ом
1 Поиск в win-sourceВ блокнот
LCD1G$1 LCD-дисплейLCD_16x21 Поиск в win-sourceВ блокнот
LED1 Светодиод1 Поиск в win-sourceВ блокнот
S1 Тактовая кнопка1 Поиск в win-sourceВ блокнот
L1 Дроссель1 мкГн1 Поиск в win-sourceВ блокнот
Х3-1, Х3-2 Щуп для подключения к испытуемой детали2 Поиск в win-sourceВ блокнот
Digital1, Digital2, Power, Analog Разьем4 Поиск в win-sourceВ 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 электрическая мощность?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Модуль измерения тока на ACS712 (30А)
Модуль измерения тока на ACS712 (30А)
Солнечная панель 10Вт 12В поликристаллическая Мультиметр Mastech MS8239C
вверх