خیلی راحت یه ظرفیت سنج خازن با آردوینو بساز
در این پست قصد داریم نحوه ساخت یک ظرفیت سنج خازن با قابلیت تنظیم خودکار رنج اندازه گیری با استفاده از آردوینو را آموزش دهیم که قابلیت اندازه گیری ظرفیت خازن در محدوده (10pF-10000microF) را داراست.
تجهیزات لازم
در باره این پروژه
مولتی مترهای دیجیتال ساده (DMM) نمی توانند ظرفیت را اندازه گیری کنند و برای یافتن ظرفیت، یا باید به دنبال یک DMM پیشرفته و گران قیمت باشید یا یک ماژول ظرفیت سنج اختصاصی پیدا کنید. در این پروژه، ما یک متر خازنی ساده مبتنی بر آردوینو با ویژگی تنظیم رنج خودکار خواهیم ساخت که می تواند ظرفیت را از 10 پیکو فاراد تا 10000 میکرو فاراد اندازه گیری کند. اندازه گیری در حالت اتوماتیک انجام می شود، کافی است خازن را به کانتکت اندازه گیری متصل کنید. دستگاه دارای دو دامنه است: “nF” و “μF”. هنگام اندازه گیری یک خازن، ابتدا “nF” روشن می شود، اگر ظرفیت بیش از حد بزرگ باشد، سپس انتقال به محدوده “μF” رخ می دهد. هر ظرفیت سنج خازنی دارای یک مدار RC با مقادیر مقاومت معلوم و مقدار خازن نامعلوم است. آردوینو ولتاژ خازن را اندازه گیری می کند و زمان لازم برای رسیدن به درصد مشخصی از ولتاژ آن را هنگامی که کاملاً شارژ می شود (ثابت زمانی) ثبت می کند. از آنجا که مقدار مقاومت از قبل مشخص است، ما می توانیم از فرمولی در برنامه ای استفاده کنیم که ظرفیت ناشناخته را محاسبه کند. خازن مورد آزمایش با استفاده از یکی از مقاومت ها شارژ می شود. آردوینو شارژ خازن را از طریق مقاومت با توجه به ظرفیت آن آغاز می کند. ظرفیت سنج خازنی، در هر بار روشن شدن، کالیبراسیون صفر انجام می شود، بنابراین در لحظه روشن شدن، خازن نباید به کنتاکت های اندازه گیری متصل شود. همچنین تمام خازن ها باید از قبل تخلیه شوند. دقت آن +/- چند درصد است و در درجه اول به تلورانس مقاومت های مورد استفاده و همچنین پایداری ولتاژ منبع تغذیه بستگی دارد. در آخر اینکه، کل دستگاه در یک جعبه مناسب قرار دارد و یکی دیگر از ابزارهای مفید آزمایشگاه شماست.
کد
کافیست کد زیر را بر روی آردوینو خود آپلود کنید تا بتوانید ظرفیت خازن را با آن بسنجید.
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 |
#include <LiquidCrystal.h> LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);// RS,E,D4,D5,D6,D7 void setup(){ lcd.begin(16, 2);// LCD 16X2 pinMode(A0,INPUT); } unsigned long time0,time1,time2; float c,null0; byte kn,mk,i; void loop(){ lcd.setCursor(15,0); lcd.print("*"); if(mk==0){ pinMode(8,OUTPUT); pinMode(7,INPUT); digitalWrite(8,HIGH); } if(mk==1){ pinMode(7,OUTPUT); pinMode(8,INPUT); digitalWrite(7,HIGH); } time0=micros(); while(analogRead(A0)<644){ time2=micros()-time0; if(time2>=1000000 && mk==0){ mk=1; time0=100000000; break; } } time1=micros()-time0; while(analogRead(A0)>0){ pinMode(7,OUTPUT); pinMode(8,OUTPUT); digitalWrite(7,LOW); digitalWrite(8,LOW); } if(mk==1&&time1<1000){ mk=0; } lcd.setCursor(1,0); c=time1; c=c/1000-null0; c=abs(c); if(time1>=10000000){ lcd.setCursor(1,0); lcd.print(" TEST uF "); } else{ lcd.print(c); if(mk==0){ lcd.print(" nF "); } if(mk==1){ lcd.print(" uF "); } } if(i==0){ i++; null0=c+0.02; } delay(100); } |
شماتیک مدار
مدار زیر را ببنید. اکنون ظرفیت سنج خازنی شما آماده است.
