Dự án này mô tả cách chế tạo đồng hồ đo điện DC giá rẻ có thể được sử dụng để hiển thị Điện áp, dòng điện, công suất và thời gian hoạt động. Điều này rất hữu ích và có thể được sử dụng làm màn hình để cung cấp năng lượng cho băng ghế dự bị của bạn. Điều này có thể được sử dụng trong phần hiển thị của bộ sạc pin 0-55 v, vì vậy thời gian trôi qua cho bạn thời gian sạc pin thực tế. Phạm vi điện áp đo được của mạch này là 0-55V DC và dòng điện phụ thuộc vào loại cảm biến được sử dụng. Ở đây trong dự án này, tôi đã sử dụng cảm biến Hiệu ứng Hall ACS 712 - 20A và nó có công suất đo hiện tại lên tới 20 Amperes. Có ba loại ACS 712, chúng là 30 A, 20A và 5 A. Tất cả các cảm biến này có giá trị độ nhạy khác nhau và độ nhạy này sẽ bao gồm trong công thức nếu bạn sử dụng một cảm biến khác.
Bộ phận cần thiết
1. Arduino Nano
2. Màn hình LCD 20 X 4
3. ACS712 ELCTR20A-T
4. Điện trở 100k
5. Điện trở
10k 6. Điện trở 10k
7. Bảng mạch đa năng
8. Đầu nối TBC 2 chân / Giắc cắm Dc cho nguồn cung cấp đầu vào
9. Dây tiêu đề phân cực 2 pin: đầu nối tương đối
2. Màn hình LCD 20 X 4
3. ACS712 ELCTR20A-T
4. Điện trở 100k
5. Điện trở
10k 6. Điện trở 10k
7. Bảng mạch đa năng
8. Đầu nối TBC 2 chân / Giắc cắm Dc cho nguồn cung cấp đầu vào
9. Dây tiêu đề phân cực 2 pin: đầu nối tương đối
Mạch và mô tả
Đo điện thế
Quảng cáo
Bảng mạch Arduino chứa 6 kênh (8 kênh trên mini và Nano, 16 trên mega), bộ chuyển đổi tương tự sang số 10 bit. Điện áp ánh xạ kênh tương tự này từ 0 đến 5 thành giá trị nguyên từ 0 đến 1024. Và thật nguy hiểm khi cung cấp hơn 5 điện áp cho cổng Arduino, vì vậy trong mạch này, một bộ chia điện áp được sử dụng để ánh xạ điện áp 0-55 đến điện áp 0-5 . Bộ chia điện áp đã được xây dựng với 2 mạng điện trở 100k và 10k. Hệ số công suất = điện áp đầu vào / điện áp đầu ra
Hệ số công suất = 55/5 = 11
Giá trị của điện áp có thể được đo bằng điện áp công thức = {[Giá trị ADC của điện áp] x [5/1024] x [R2 / R1 + R2] x [hệ số công suất]}
Đo lường hiện tại
Để đo dòng điện, một cảm biến hiện tại ACS 712 đã giao tiếp với Arduino. ACS 712 là một cảm biến hiện tại của Hiệu ứng Hall. Nó có thời gian phản hồi rất cao và lỗi đầu ra là khoảng 1,5%. Nhưng nó có thể được xử lý bằng một số chương trình thông minh và nhân giá trị đo với sai số chuẩn của cảm biến. Khi dòng điện một chiều chạy qua đầu vào của cảm biến, nó sẽ cho điện áp DC tỷ lệ ở đầu ra của cảm biến. Độ nhạy tương xứng của cảm biến ACS 712 là
Chú thích:
1. Đảm bảo rằng bạn không bao giờ kết nối IP + và IP- song song với nguồn cung cấp sẽ làm hỏng thiết bị của bạn.
2. Thiết bị này là một bộ chuyển đổi hiệu ứng Hall. Nó không nên được sử dụng gần các từ trường quan trọng.
3. Nếu bạn nhận được dòng điện bằng 0 trên màn hình nhưng mọi thứ đều chính xác, thì hãy kiểm tra kết nối đầu vào và đầu ra của cảm biến ACS712 và kiểm tra điện áp ra khỏi mô-đun, nó phải là Vcc / 2.
4. Để có kết quả chính xác nhất, hãy chạy Arduino từ nguồn điện bên ngoài thay vì USB.
5. Mạch này được thiết kế để đo các giá trị DC vì vậy không kết nối nó với AC.
2. Thiết bị này là một bộ chuyển đổi hiệu ứng Hall. Nó không nên được sử dụng gần các từ trường quan trọng.
3. Nếu bạn nhận được dòng điện bằng 0 trên màn hình nhưng mọi thứ đều chính xác, thì hãy kiểm tra kết nối đầu vào và đầu ra của cảm biến ACS712 và kiểm tra điện áp ra khỏi mô-đun, nó phải là Vcc / 2.
4. Để có kết quả chính xác nhất, hãy chạy Arduino từ nguồn điện bên ngoài thay vì USB.
5. Mạch này được thiết kế để đo các giá trị DC vì vậy không kết nối nó với AC.
Chân số 7 là chân đầu ra của cảm biến hiện tại ACS 712. Cảm biến ACS712 ELCTR20A-T có thể đo dòng điện trong phạm vi + -20 và độ nhạy đầu ra là 100mV / A. Điều đó có nghĩa là điện áp đầu ra sẽ xuất hiện ở chân đầu ra của cảm biến hiện tại là 100mV cho mỗi lần truyền tín hiệu qua cảm biến Hiệu ứng Hall. Tương tự cho các cảm biến khác với độ nhạy khác nhau. Hãy tính toán dòng điện từ điện áp đầu ra của ACS712, thực hiện các phép tính theo các điểm sau.
1. Khi không có dòng điện chạy qua cảm biến, điện áp đầu ra sẽ là Vcc / 2, trong đó Vcc là điện áp cung cấp điện được cung cấp cho cảm biến dòng điện ACS712.
2. Nếu Vcc là 5v thì điện áp đầu ra của cảm biến hiện tại sẽ bằng 2,5v, khi không có dòng điện đi qua cảm biến.
3. 2.5v là điện áp bù của cảm biến, điện áp đo được trừ vào điện áp bù.
4. Điện áp đầu ra giảm khi dòng điện đi qua nó.
2. Nếu Vcc là 5v thì điện áp đầu ra của cảm biến hiện tại sẽ bằng 2,5v, khi không có dòng điện đi qua cảm biến.
3. 2.5v là điện áp bù của cảm biến, điện áp đo được trừ vào điện áp bù.
4. Điện áp đầu ra giảm khi dòng điện đi qua nó.
Vì vậy, chúng ta có thể tính toán dòng điện dc bằng cách sử dụng công thức sau
Hiện tại = {2.5 - [Arduino đo giá trị ADC của điện áp] x [5/1024] x Độ nhạy}
Dòng điện một chiều bằng cách sử dụng các lệnh sau:
AcsADCValue = analogRead (A5); // analogRead (A5) Đọc giá trị từ chân analog A5.
AcsValueF = (AcsADC * 0,0048828125); // AcsValueF là điện áp đọc bằng cảm biến ACS 712 //5/1024=0.0048828125
dòng điện nổi = AcsValueF / .1; // cảm biến ACS 712 20A có độ nhạy 100mV,
// Độ nhạy của 30A là 66mV và độ nhạy của 5A là 185 mV
// sử dụng giá trị này trong mã đối với công suất hiện tại của cảm biến.
// Hiện tại = (Acs Offerset - (Arduino đo tương tự đọc)) / Độ nhạy)
// sử dụng giá trị này trong mã đối với công suất hiện tại của cảm biến.
// Hiện tại = (Acs Offerset - (Arduino đo tương tự đọc)) / Độ nhạy)
Sau khi mạch được lắp ráp và kiểm tra, hãy kiểm tra giá trị của điện áp bằng đồng hồ vạn năng và tinh chỉnh các giá trị trong công thức để có thể giảm sai số.
AverageAcsADC phải là 512 hoặc 511, tức là Arduino ADC đọc 5 volt ở cổng A5 là 1024. Ở dòng điện bằng 0, 2,5 volt sẽ xuất hiện trong cổng A5. Điều đó có nghĩa là ADC của Arduino đọc 2.5v là 512 hoặc 511 (5/2 = 2.5 và 1024/2 = 512). Nếu kết quả là 510 hoặc thấp hơn sẽ là giá trị -ve trong cách đọc hiện tại. Vì vậy, để điều chỉnh trong trường hợp này, hãy làm cho dòng khử kích hoạt tiếp theo (AverageAcsADC + = 1) hoạt động với số thứ tự 1 hoặc 2 theo đầu vào cảm biến của bạn.
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét