Набор активных зуммеров, 10 шт.

Макетная плата бещ пайки + блок питания + набор проводов

Скальепель + набор из 6 лезвий
Главная » Arduino
Призовой фонд
на июль 2020 г.
1. 1000 руб
Сайт Паяльник

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 магазине ОтронВ блокнот
IC2 МикросхемаMC74VHC1GT501 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
U$1 Специальная логика
SN74HC590A
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Q1 ТранзисторBFR92ASOT231 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
С1 Электролитический конденсатор22 мкФ1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
С2, С3, С9 Конденсатор1000 пФ3 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
С4, С6-С8, С10, С11 Конденсатор0.1 мкФ6 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
С5 Конденсатор1 мкФ1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R1 Резистор
2.2 кОм
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R2 Резистор
330 Ом
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R3, R4, R6, R8, R11, R12 Резистор
10 кОм
6 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R5 Резистор
3.3 кОм
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R7, R13 Резистор
100 кОм
2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R9 Резистор
220 Ом
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R10 Подстроечный резистор10 кОм1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R14 Резистор
10 Ом
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
LCD1G$1 LCD-дисплейLCD_16x21 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
LED1 Светодиод1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
S1 Тактовая кнопка1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
L1 Дроссель1 мкГн1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Х3-1, Х3-2 Щуп для подключения к испытуемой детали2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Digital1, Digital2, Power, Analog Разьем4 Поиск в магазине ОтронВ 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 (6) | 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
0
SERG #
Для устранения дребезга кнопки
Ответить
0
Станислав #
Дефицитные MCP6561R и 74HC590 можно без ущерба производительности заменить на LMV7239M5 и 74HC393 с соответствующей переделкой разводки платы.
Ответить
0
Станислав #
Забыл сказать, что микросхема MC74VHC1GT50 вообще не нужна. С обычным RC-фильтром прекрасно всё работает!
Прикрепленный файл: Lmeter_board.JPG
Ответить
0
Андрей #
Микросхема - компаратор не нужен он лишний. И от дребезга микросхема тоже лишняя. Ну а так в общем то не плохо.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется сила тока?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Arduino UNO
Arduino UNO
Конструктор - Гитарная педаль Remote Delay 2.5 Ветрогенератор
вверх