Miliohm -meter Arduino -skild - Bylaag: 6 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Hierdie projek is 'n verdere ontwikkeling van my ou een wat op hierdie webwerf beskryf word. As u belangstel, lees asseblief verder …

Ek hoop dat u plesier sal hê.

Stap 1: Kort inleiding

Hierdie instruksie is 'n bylae tot my ou: DIGITAL MULTIMETER SHIELD FOR ARDUINO

Dit is 'n ekstra funksie, maar kan absoluut onafhanklik gebruik word. Die PCB ondersteun beide - die ou en nuwe funksionaliteit - hang af van watter toestelle gesoldeer moet word en watter kode in die arduino gelaai moet word.

WAARSKUWING!: Alle veiligheidsreëls word beskryf in die vorige instruksies. Lees dit asseblief aandagtig deur

Die kode wat hier aangeheg is, werk slegs vir die nuwe funksie. As u die volledige funksionaliteit wil gebruik, moet u beide kodes slim saamsmelt. Wees versigtig - die kode vir dieselfde prosedures in beide sketse kan klein afwykings bevat..

Stap 2: Waarom het ek dit gedoen?

Hierdie miliohm meter kan in sommige gevalle baie handig wees - dit kan gebruik word tydens die ontfouting van sommige elektroniese toestelle met kort verbindings binne, om defekte kondensators, weerstande, skyfies op te spoor … ens. Deur die gebied rondom die kort kajuit te soek Die uitgebrande toestel het die weerstand van die geleidende PCB -spore gemeet en die plek met 'n minimum weerstand gevind. As u meer oor hierdie proses belangstel, kan u baie video's vind oor.

Stap 3: The Schematics - Addendum

Die bykomende toestelle wat vergelyk word met die ou DMM -ontwerp, is gemerk met 'n rooi reghoek. Ek sal die beginsel van werk aan die tweede vereenvoudigde stroombaan verduidelik:

'N Presiese spanningsverwysingsskyfie skep 'n baie stabiele en presiese spanningsverwysing. Ek het REF5045 van Texas Instruments gebruik, sy uitsetspanning is 4,5V. Dit word verskaf deur die arduino 5V -pen. Dit kan ook ander presiese spanningsverwysingsskyfies gebruik word - met verskillende uitgangsspannings. Die boonste weerstand is 470 Ohm, en die onderste een - die weerstand wat ons wil meet. In hierdie ontwerp is die maksimum waarde daarvan 1 Ohm. Die spanning van die middelste punt van die spanningsverdeler word weer gefiltreer en vermenigvuldig met 'n opamp wat in 'n nie-omkerende opset werk. Die versterking daarvan is ingestel op 524. So 'n versterkte spanning word deur die Arduino ADC bemonster en in 10-bis digitale woord omgeskakel en verder gebruik vir die berekening van die onderste weerstand van die spanningsverdeler. U kan die berekeninge vir 1 Ohm -weerstand op die prent sien. Hier het ek die gemete spanningswaarde gebruik by die uitset van die REF5045 -chip (4.463V). Dit is 'n bietjie minder as wat verwag is, want die chip word gelaai met byna die hoogste stroom wat in die datablad toegelaat word. Met die gegewe in hierdie ontwerpwaardes het die miliohm meter 'n insetbereik van maks. 1 Ohm en kan weerstand meet met 'n resolusie van 10 bit, wat ons die moontlikheid gee om die verskil in weerstande van 1 mOhm te merk. Daar is 'n paar vereistes vir die opamp:

1. Die insetreeks moet die negatiewe spoor insluit
2. Dit moet so klein as moontlik verreken word

Ek het OPA317 van Texas Instruments gebruik-dit is 'n enkele toevoer, 'n enkele opamp in chip, in 'n SOT-23-5-pakket en het insette en afvoer van spoor tot spoor. Die offset is minder as 20 uV. Beter oplossing kan OPA335 wees - selfs met minder verrekening.

In hierdie ontwerp was die doel nie om absolute metingsnauwkeurigheid te hê nie, maar om presies verskille in die weerstande te kan waarneem - om te bepaal watter kleiner weerstand het. Die absolute presisie vir sulke toestelle is moeilik bereikbaar sonder om nog 'n presiese meetapparaat te hê om dit te kalibreer. Dit is ongelukkig nie moontlik by tuislaboratoriums nie.

Hier vind u alle ontwerpdata. (Eagle -skema's, uitleg en Gerber -lêers opgestel volgens die vereistes van PCBWAY)

Stap 4: PCB's …

Ek het die PCB's by PCBWAY bestel. Hulle het dit baie vinnig gedoen teen 'n baie lae prys, en ek het dit eers binne twee weke na bestelling gekry. Hierdie keer wou ek die swartes nagaan (in hierdie fabrieks is daar nie ekstra geld vir ander dan groen kleur PCB's nie). U kan op die foto sien hoe mooi hulle lyk.

Stap 5: Die skild gesoldeer

Om die funksionaliteit van die miliohm-meter te toets, soldeer ek slegs die toestelle wat vir hierdie funksie dien. Ek het ook die LCD-skerm bygevoeg.

Stap 6: Tyd om te kodeer

Die arduino -skets is hierby aangeheg. Dit is soortgelyk aan dié van die DMM -skild, maar eenvoudiger.

Hier het ek dieselfde spanningmetingsprosedure gebruik: die spanning word 16 keer bemonster en gemiddeld. Daar is geen verdere regstelling vir hierdie spanning nie. Die enigste aanpassing is die meting van die arduinospanning (5V), wat ook verwysing vir die ADC is. Die program het twee maniere - meting en kalibrasie. As die modus -toets tydens die meting ingedruk word, word 'n kalibrasieprosedure ingeroep. Die sondes moet sterk aan mekaar gekoppel wees en vir 5 sekondes hou. Op hierdie manier word hul weerstand gemeet, gestoor (nie in ROM nie) en verder onttrek uit die weerstand wat getoets word. Op die video kan so 'n prosedure gesien word. Die weerstand word gemeet tot ~ 100 mOhm en na die kalibrasie word dit op nul gestel. Daarna kan gesien word hoe ek die toestel toets deur 'n stuk soldeerdraad te gebruik - om die weerstand van verskillende draadlengtes te meet. By die gebruik van hierdie toestel is dit baie belangrik om die sondes sterk te hou en skerp te hou - die gemete weerstand is ook baie sensitief vir die druk wat vir die meting gebruik word. Dit kan gesien word dat as die sondes nie gekoppel is nie, die etiket "Oorloop" op die LCD flikker.

Ek het ook 'n LED bygevoeg tussen die toetssonde en die grondsonde. Dit is AAN as die sondes nie gekoppel is nie en die uitgangsspanning tot ~ 1.5V vasgeknyp word (kan toestelle met lae toevoer beskerm). As die sondes verbind is, is die LED af en behoort dit geen invloed op die meting te hê nie.

Dis al, mense!:-)