Arduino के साथ I - V कर्व: 5 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

मैंने एलईडी का I-V वक्र बनाने का निर्णय लिया। लेकिन मेरे पास केवल एक मल्टीमीटर है, इसलिए मैंने Arduino Uno के साथ साधारण I-V मीटर बनाया।

विकी से: एक वर्तमान-वोल्टेज विशेषता या आई-वी वक्र (वर्तमान-वोल्टेज वक्र) एक संबंध है, जिसे आम तौर पर एक सर्किट, डिवाइस या सामग्री के माध्यम से विद्युत प्रवाह के बीच चार्ट या ग्राफ के रूप में दर्शाया जाता है, और संबंधित वोल्टेज, या इसके पार संभावित अंतर।

चरण 1: सामग्री की सूची

इस परियोजना के लिए आपको आवश्यकता होगी:

USB केबल के साथ Arduino Uno

ब्रेडबोर्ड और डुपॉन्ट केबल

एल ई डी (मैंने 5 मिमी लाल और नीले रंग की एलईडी का इस्तेमाल किया)

ड्रॉप रेसिस्टर (शंट रेसिस्टर) - मैंने 200 ओम के लिए फैसला किया (5V के लिए अधिकतम करंट 25 mA है)

प्रतिरोधक या पोटेंशियोमीटर, मैं प्रतिरोधों के मिश्रण का उपयोग करता हूं - 100k, 50k, 20k, 10k, 5k, 2.2k, 1k, 500k

चरण 2: सर्किट

सर्किट में माप करंट के लिए टेस्टिंग एलईडी, शंट रेसिस्टर (R_drop) होता है। वोल्टेज ड्रॉप और करंट को बदलने के लिए मैं विभिन्न प्रतिरोधों (R_x) का उपयोग करता हूं।

मूल सिद्धांत है:

• सर्किट में कुल करंट I प्राप्त करें
• परीक्षण पर वोल्टेज ड्रॉप प्राप्त करें Ul. का नेतृत्व किया

कुल वर्तमान I

कुल करंट प्राप्त करने के लिए, मैं शंट रेसिस्टर पर वोल्टेज ड्रॉप उर को मापता हूं। मैं उसके लिए एनालॉग पिन का उपयोग करता हूं। मैं वोल्टेज मापता हूं:

• GND और A0. के बीच U1
• GND और A2 के बीच U2

इस वोल्टेज का भिन्न शंट रेसिस्टर पर समान वोल्टेज ड्रॉप है: उर = U2-U1।

कुल धारा I है: I = Ur/R_drop = Ur/250

वोल्टेज ड्रॉप उलू

एलईडी पर वोल्टेज ड्रॉप प्राप्त करने के लिए, मैं यू 2 को कुल वोल्टेज यू से घटाता हूं (जो 5 वी होना चाहिए): उल = यू - यू 2

चरण 3: कोड

फ्लोट यू = ४९८०; // mV = कुल वोल्टेज में GND और arduino VCC के बीच वोल्टेज

फ्लोट U1=0; // 1 जांच

फ्लोट U2 = 0; // 2 जांच

फ्लोट उर = 0; // शंट रोकनेवाला पर वोल्टेज ड्रॉप

फ्लोट उल = 0; // एलईडी पर वोल्टेज ड्रॉप

फ्लोट मैं = 0; // सर्किट में कुल करंट

फ्लोट आर_ड्रॉप = 200; // बंद रोकनेवाला का प्रतिरोध

व्यर्थ व्यवस्था()

{

सीरियल.बेगिन (९६००);

पिनमोड (ए0, इनपुट);

पिनमोड (ए 1, इनपुट);

}

शून्य लूप ()

{

U1 = फ्लोट (एनालॉगरीड (A0))/1023*U; // मिलीवोल्ट में GND और A0 के बीच वोल्टेज प्राप्त करें

U2 = फ्लोट (एनालॉगरीड (A1))/1023*U; // मिलीवोल्ट में GND और A1 के बीच वोल्टेज प्राप्त करें

उर = U2-U1; // शंट रोकनेवाला पर वोल्टेज ड्रॉप

मैं = उर/आर_ड्रॉप*1000; // माइक्रोएम्प्स में कुल करंट

उल = यू-यू 2; // एलईडी पर वोल्टेज ड्रॉप

सीरियल.प्रिंट ("1");

सीरियल.प्रिंट (U1);

सीरियल.प्रिंट ("2");

सीरियल.प्रिंट (U2);

सीरियल.प्रिंट ("////");

सीरियल.प्रिंट ("शंट रेसिस्टर पर वोल्टेज ड्रॉप:");

सीरियल.प्रिंट (उर);

सीरियल.प्रिंट ("एलईडी पर वोल्टेज ड्रॉप:");

सीरियल.प्रिंट (उल);

सीरियल.प्रिंट ("कुल वर्तमान:");

सीरियल.प्रिंट्लन (आई);

// रोकें

देरी (500);

}

चरण 4: परीक्षण

मैं 2 एलईडी, लाल और नीले रंग का परीक्षण कर रहा हूं। जैसा कि आप देख सकते हैं, नीले रंग के एलईडी में घुटने का वोल्टेज बड़ा होता है, और इसीलिए नीले रंग की एलईडी की जरूरत होती है, नीले रंग की एलईडी लगभग 3 वोल्ट की उड़ान भरती है।

चरण 5: परीक्षण रोकनेवाला

रोकनेवाला के लिए मैं I-V कर्व करता हूं। जैसा कि आप देख सकते हैं, ग्राफ रैखिक है। रेखांकन दिखाते हैं, कि ओम का नियम केवल प्रतिरोधों के लिए काम करता है, एल ई डी के लिए नहीं। मैं प्रतिरोध की गणना करता हूं, आर = यू/आई। माप कम धाराओं के मूल्य पर सटीक नहीं हैं, क्योंकि Arduino में एनालॉग - डिजिटल कनवर्टर का संकल्प है:

5V / 1024 = 4.8 mV और करंट -> 19.2 माइक्रोएम्प्स।

मुझे लगता है कि माप त्रुटियां हैं:

• ब्रेडबोर्ड सामग्री सुपर सामग्री नहीं हैं और वोल्टेज में कुछ त्रुटियां करती हैं
• प्रयुक्त प्रतिरोधों में प्रतिरोध में लगभग 5% विविधता होती है
• एनालॉग रीड ऑसिलेट से एडीसी मान