मिलिओहम-मीटर अरुडिनो शील्ड - परिशिष्ट: 6 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

यह परियोजना इस साइट में वर्णित मेरी पुरानी परियोजना का और विकास है। यदि आप रुचि रखते हैं … कृपया आगे पढ़ें …

मुझे आशा है कि आपको आनंद आएगा।

चरण 1: लघु घुसपैठ

यह निर्देश योग्य मेरे पुराने के लिए परिशिष्ट है: ARDUINO के लिए डिजिटल मल्टीमीटर शील्ड

यह अतिरिक्त सुविधा है, लेकिन इसका उपयोग बिल्कुल स्वतंत्र रूप से किया जा सकता है। पीसीबी पुरानी और नई कार्यक्षमता दोनों का समर्थन करता है - यह निर्भर करता है कि कौन से उपकरणों को मिलाया जाएगा और कौन सा कोड arduino में लोड किया जाएगा।

चेतावनी!: सभी सुरक्षा नियमों को पिछले निर्देश में वर्णित किया गया है। इन्हे कृपया ध्यानपूर्वक पढ़े।

यहां संलग्न कोड केवल नए फ़ंक्शन के लिए काम करता है। यदि आप पूर्ण कार्यक्षमता का उपयोग करना चाहते हैं तो आपको दोनों कोडों को चतुराई से मर्ज करना होगा। सावधान रहें - दोनों रेखाचित्रों में समान प्रक्रियाओं के कोड में छोटी-छोटी विसंगतियां हो सकती हैं।.

चरण 2: मैंने ऐसा क्यों किया?

यह मिलिओम मीटर कुछ मामलों में बहुत उपयोगी हो सकता है - इसका उपयोग कुछ इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरणों के डिबगिंग के दौरान किया जा सकता है, जिनके अंदर छोटे कनेक्शन होते हैं, दोषपूर्ण कैपेसिटर, प्रतिरोधक, चिप्स..आदि का पता लगाने के लिए। शॉर्ट के आसपास के क्षेत्र को स्कैन करके इसे आसानी से कैब किया जा सकता है। प्रवाहकीय पीसीबी पटरियों के प्रतिरोध को मापने और न्यूनतम प्रतिरोध के साथ जगह खोजने के लिए जला हुआ डिवाइस स्थित है। यदि आप इस प्रक्रिया के बारे में अधिक रुचि रखते हैं - आप इसके बारे में बहुत सारे वीडियो पा सकते हैं।

चरण 3: स्कैमैटिक्स - परिशिष्ट।

पुराने DMM डिज़ाइन की तुलना में जोड़े गए उपकरणों को लाल आयत के साथ चिह्नित किया गया है। मैं दूसरे सरलीकृत सर्किट पर काम के सिद्धांत की व्याख्या करूँगा:

एक सटीक वोल्टेज संदर्भ चिप बहुत स्थिर और सटीक वोल्टेज संदर्भ बनाता है। मैंने टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स से REF5045 का इस्तेमाल किया, इसका आउटपुट वोल्टेज 4.5V है। इसकी आपूर्ति arduino 5V पिन द्वारा की जाती है। इसका उपयोग अन्य सटीक वोल्टेज संदर्भ चिप्स - विभिन्न आउटपुट वोल्टेज के साथ भी किया जा सकता है। चिप वोल्टेज से उत्पन्न फ़िल्टर किया जाता है और प्रतिरोधी वोल्टेज विभक्त के साथ लोड किया जाता है। जिसका शीर्ष अवरोधक 470 ओम है, और नीचे वाला वह प्रतिरोध है, जिसे हम मापना चाहते हैं। इस डिज़ाइन में इसका अधिकतम मान 1 ओम है। वोल्टेज विभक्त के मध्य बिंदु के वोल्टेज को फिर से फ़िल्टर किया जाता है और गैर-इनवर्टिंग कॉन्फ़िगरेशन में काम कर रहे एक opamp द्वारा गुणा किया जाता है। इसका लाभ 524 पर सेट है। इस तरह के प्रवर्धित वोल्टेज को Arduino ADC द्वारा नमूना किया जाता है और 10-बिट डिजिटल शब्द में परिवर्तित किया जाता है और आगे वोल्टेज विभक्त के निचले प्रतिरोध की गणना के लिए उपयोग किया जाता है। आप चित्र पर 1 ओम प्रतिरोध के लिए गणना देख सकते हैं। यहां मैंने REF5045 चिप (4.463V) के आउटपुट पर मापा वोल्टेज मान का उपयोग किया। यह अपेक्षा से थोड़ा कम है क्योंकि चिप को डेटाशीट में अनुमत लगभग उच्चतम करंट द्वारा लोड किया जाता है। इस डिज़ाइन में दिए गए मानों के साथ मिलिओम मीटर में अधिकतम इनपुट रेंज है। 1 ओम और 10 बिट रिज़ॉल्यूशन के साथ प्रतिरोध को माप सकता है, जो हमें 1 mOhm के प्रतिरोधों में अंतर महसूस करने की संभावना देता है। opamp के लिए कुछ आवश्यकताएं हैं:

1. इसकी इनपुट श्रेणी में नकारात्मक रेल शामिल होना चाहिए
2. यह जितना संभव हो उतना छोटा ऑफसेट होना चाहिए

मैंने टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स से OPA317 का उपयोग किया - यह SOT-23-5 पैकेज में सिंगल सप्लाई, चिप में सिंगल opamp है और इसमें रेल से रेल इनपुट और आउटपुट है। इसकी ऑफसेट 20 यूवी से कम है। बेहतर समाधान OPA335 हो सकता है - कम ऑफसेट के साथ भी।

इस डिजाइन में उद्देश्य पूर्ण माप सटीकता होना नहीं था, बल्कि प्रतिरोधों में सटीक अंतर को समझने में सक्षम होना था - यह परिभाषित करने के लिए कि किसका प्रतिरोध कम है। ऐसे उपकरणों के लिए पूर्ण सटीकता तक पहुंचना मुश्किल है, बिना उन्हें कैलिब्रेट करने के लिए एक और सटीक माप उपकरण के बिना। दुर्भाग्य से यह घरेलू प्रयोगशालाओं में संभव नहीं है।

यहां आप सभी डिज़ाइन डेटा पा सकते हैं। (पीसीबीडब्ल्यूएवाई की आवश्यकताओं के अनुसार तैयार ईगल स्कीमैटिक्स, लेआउट और गेरबर फाइलें)

चरण 4: पीसीबी की…

मैंने PCB को PCBWAY पर ऑर्डर कर दिया है। उन्होंने उन्हें बहुत कम कीमत पर बहुत तेजी से किया और ऑर्डर करने के दो सप्ताह बाद ही मैंने उन्हें प्राप्त कर लिया। इस बार मैं काले लोगों की जांच करना चाहता था (इस फैब में अलग-अलग हरे रंग के पीसीबी के लिए अतिरिक्त पैसा नहीं है)। आप तस्वीर में देख सकते हैं कि वे कितनी खूबसूरत लग रही हैं।

चरण 5: शील्ड मिलाप

मिलिओम-मीटर की कार्यक्षमता का परीक्षण करने के लिए मैंने केवल उन उपकरणों को मिलाया, जो इस फ़ंक्शन के लिए काम करते हैं। मैंने एलसीडी स्क्रीन भी जोड़ी।

चरण 6: कोड करने का समय

Arduino स्केच यहाँ संलग्न है। यह DMM शील्ड के समान है, लेकिन अधिक सरल है।

यहां मैंने उसी वोल्टेज माप प्रक्रिया का उपयोग किया: वोल्टेज को 16 बार नमूना लिया गया और औसत किया गया। इस वोल्टेज के लिए कोई और सुधार नहीं है। एकमात्र समायोजन आपूर्ति arduino वोल्टेज (5V) का माप है, जो ADC के लिए भी संदर्भ है। कार्यक्रम के दो तरीके हैं - माप और अंशांकन। यदि माप के दौरान मोड कुंजी को दबाया जाता है तो एक अंशांकन प्रक्रिया लागू की जाती है। जांच को एक साथ मजबूती से जोड़ा जाना चाहिए और 5 सेकंड के लिए पकड़ना चाहिए। इस तरह उनके प्रतिरोध को मापा जाता है, संग्रहीत किया जाता है (ROM में नहीं) और परीक्षण के तहत प्रतिरोध से आगे निकाला जाता है। वीडियो पर ऐसी प्रक्रिया देखी जा सकती है। प्रतिरोध को ~ 100 mOhm मापा जाता है और अंशांकन के बाद इसे शून्य कर दिया जाता है। उसके बाद यह देखा जा सकता है कि कैसे मैं सोल्डर तार के एक टुकड़े का उपयोग करके डिवाइस का परीक्षण करता हूं - विभिन्न तार लंबाई के प्रतिरोध को मापता हूं। इस उपकरण का उपयोग करते समय प्रोब को मजबूत पकड़ें और उन्हें तेज करने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है - माप के लिए उपयोग किए जाने वाले दबाव पर भी मापा प्रतिरोध बहुत संवेदनशील होता है। यह देखा जा सकता है कि यदि प्रोब कनेक्ट नहीं हैं - एलसीडी पर "ओवरफ्लो" लेबल ब्लिंक कर रहा है।

मैंने परीक्षण जांच और जमीन के बीच एक एलईडी भी जोड़ा है। यह तब चालू होता है जब प्रोब कनेक्ट नहीं होते हैं और आउटपुट वोल्टेज को ~ 1.5V पर क्लैंप कर देते हैं। (कुछ कम आपूर्ति वाले उपकरणों की रक्षा कर सकते हैं)। जब जांच कनेक्ट होती है तो एलईडी बंद होती है और माप पर कोई प्रभाव नहीं होना चाहिए।

कि सभी लोग!:-)