این پروژه نحوه ساخت یک متر برق DC ارزان قیمت را توضیح می دهد که می تواند برای نمایش ولتاژ، جریان، توان و زمان کارکرد استفاده شود. این مفید است و می تواند به عنوان نمایشگر منبع تغذیه میز شما نیز استفاده شود. این می تواند در بخش نمایشگر یک شارژر باتری 0-55 ولت استفاده شود، بنابراین زمان سپری شده زمان واقعی شارژ باتری را به شما می دهد. محدوده ولتاژ قابل اندازه گیری این مدار 0-55V DC است و جریان بستگی به نوع سنسور مورد استفاده دارد. من در این پروژه از سنسور ACS 712 – 20A Hall Effect استفاده کرده ام و دارای ظرفیت اندازه گیری جریان تا 20 آمپر است. سه نوع ACS 712 وجود دارد که عبارتند از 30 A، 20A و 5 A. همه این سنسورها دارای مقدار حساسیت متفاوتی هستند و در صورت استفاده از سنسور متفاوت، این حساسیت باید در فرمول گنجانده شود.
قطعات مورد نیاز
1. آردوینو نانو
2. نمایشگر LCD 20 x 4
3. ACS712 ELCTR20A-T
4. مقاومت 100k
5. مقاومت 10k
6. 10k مقاومت متغیر
7. برد مدار عمومی
8. کانکتور 2 پین TBC / جک Dc برای منبع ورودی
9. سیم هدر پلاریزه 2 پین: کانکتور relimate
مدار و توضیحات
اندازه گیری ولتاژ
برد آردوینو شامل یک مبدل 6 کاناله (8 کانال در مینی و نانو، 16 کانال در مگا)، مبدل آنالوگ به دیجیتال 10 بیتی است. این کانال آنالوگ ولتاژ بین 0 تا 5 را به مقدار صحیح 0 تا 1024 نشان می دهد. و دادن ولتاژ بیش از 5 به پورت آردوینو خطرناک است بنابراین در این مدار از تقسیم کننده ولتاژ برای نقشه ولتاژ 0-55 به ولتاژ 0-5 استفاده می شود. . تقسیم کننده ولتاژ با 2 شبکه مقاومت 100k و 10k ساخته شده است. ضریب توان = ولتاژ ورودی / ولتاژ خروجی
ضریب توان = 55/5=11
مقدار ولتاژ را می توان با فرمول اندازه گیری کرد ولتاژ = {[مقدار ولتاژ ADC] x [5/1024] x [R2/R1+R2] x [ضریب توان]}
اندازه گیری جریان
برای اندازه گیری جریان، یک سنسور جریان ACS 712 با آردوینو وصل شده است. ACS 712 یک سنسور جریان اثر هال است. زمان پاسخگویی بسیار بالایی دارد و خطای خروجی آن حدود 1.5 درصد است. اما می توان با برنامه ریزی هوشمندانه و ضرب مقدار اندازه گیری شده با خطای استاندارد سنسور مقابله کرد. هنگامی که جریان DC از ورودی سنسور عبور می کند، ولتاژ DC متناسبی را در خروجی سنسور ایجاد می کند. حساسیت متناسب سنسور ACS 712 است
توجه داشته باشید:
1. مطمئن شوید که هرگز IP+ و IP- را به صورت موازی به منبع تغذیه متصل نکنید که به دستگاه شما آسیب می رساند.
2. این دستگاه یک مبدل جلوه هال است. نباید در نزدیکی میدان های مغناطیسی قابل توجه استفاده شود.
3. اگر در صفحه نمایش جریان صفر دریافت می کنید اما همه چیز درست است، سپس اتصال سری ورودی و خروجی سنسور ACS712 را بررسی کنید و ولتاژ خروجی ماژول را بررسی کنید که باید Vcc/2 باشد.
4. برای دقیق ترین نتیجه، آردوینو را از منبع تغذیه خارجی به جای USB اجرا کنید.
5. این مدار برای اندازه گیری مقادیر DC طراحی شده است بنابراین آن را به AC وصل نکنید.
پایه شماره 7 پایه خروجی سنسور جریان ACS 712 است. سنسور ACS712 ELCTR20A-T می تواند جریان را در محدوده 20-+ اندازه گیری کند و حساسیت خروجی 100mV/A است. این بدان معناست که ولتاژ خروجی که در پین خروجی سنسور جریان ظاهر می شود 100 میلی ولت برای هر عبور آمپر از سنسور اثر هال است. به طور مشابه برای سنسورهای دیگر با حساسیت متفاوت. برای محاسبه جریان از ولتاژ خروجی ACS712، محاسبات را طبق نکات زیر انجام دهید.
1. هنگامی که هیچ جریانی از سنسور عبور نمی کند، ولتاژ خروجی Vcc / 2 خواهد بود، که در آن Vcc ولتاژ منبع تغذیه است که به سنسور جریان ACS712 داده می شود.
2. اگر Vcc 5v باشد، ولتاژ خروجی سنسور جریان برابر با 2.5v خواهد بود، زمانی که جریانی از سنسور عبور نمی کند.
3. 2.5v ولتاژ افست سنسور است، ولتاژ اندازه گیری شده باید از ولتاژ افست کم شود.
4. ولتاژ خروجی هنگام عبور جریان از آن کاهش می یابد.