Miliohm -meter Arduino Shield - tillägg: 6 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Detta projekt är en vidareutveckling av min gamla som beskrivs på denna webbplats. Om du är intresserad … läs vidare …

Jag hoppas att du kommer att ha glädje.

Steg 1: Kort intrång

Detta instruerbara är tillägg till min gamla: DIGITAL MULTIMETER SHIELD FOR ARDUINO

Det är en extra funktion, men kan användas helt oberoende. Kretskortet stöder både - den gamla och nya funktionaliteten - beror på vilka enheter som ska lödas och vilken kod som ska laddas i arduino.

VARNING!: Alla säkerhetsregler beskrivs i föregående instruktioner. Läs dem noga

Koden som bifogas här fungerar endast för den nya funktionen. Om du vill använda hela funktionaliteten måste du slå ihop båda koder på ett smart sätt. Var försiktig - koden för samma procedurer i båda skisserna kan innehålla små avvikelser..

Steg 2: Varför gjorde jag det?

Denna miliohm -mätare kan vara mycket användbar i vissa fall - den kan användas under felsökning av vissa elektroniska enheter som har korta anslutningar inuti, för att lokalisera defekta kondensatorer, motstånd, chips … etc. Genom att skanna området runt den korta hytten är det enkelt hittade den utbrända enheten som mäter motståndet hos de ledande PCB -spåren och hittar platsen med minimalt motstånd. Om du är mer intresserad av denna process - kan du hitta många videor om.

Steg 3: Schemat - tillägg

De tillagda enheterna som jämförs med den gamla DMM -designen är markerade med röd rektangel. Jag kommer att förklara principen för arbetet med den andra förenklade kretsen:

Ett exakt spänningsreferenschip skapar en mycket stabil och exakt spänningsreferens. Jag använde REF5045 från Texas Instruments, dess utspänning är 4,5V. Den levereras av arduino 5V -stiftet. Den kan också användas med andra exakta spänningsreferenschips - med olika utspänningar. Den genererade från chipspänningen filtreras och laddas med en resistiv spänningsdelare. Det övre motståndet är 470 Ohm och det nedre - motståndet som vi vill mäta. I denna design är dess maximala värde 1 Ohm. Spänningen i spänningsdelarens mittpunkt filtreras igen och multipliceras med en opamp som arbetar i icke-inverterande konfiguration. Dess förstärkning är inställd på 524. Sådan förstärkt spänning samplas av Arduino ADC och omvandlas till 10-bitars digitalt ord och används vidare för beräkning av bottenmotståndet hos spänningsdelaren. Du kan se beräkningarna för 1 Ohm motstånd på bilden. Här använde jag det uppmätta spänningsvärdet vid utgången från REF5045 -chipet (4.463V). Det är lite mindre än förväntat eftersom chipet laddas med nästan högsta tillåtna ström i databladet. Med de angivna i denna designvärden har miliohm -mätaren ett ingångsområde på max. 1 Ohm och kan mäta motstånd med 10 bitars upplösning, vad ger oss möjlighet att känna skillnader i motstånd på 1 mOhm. Det finns några krav för opampen:

1. Dess ingångsområde måste inkludera den negativa skenan
2. Den måste ha så liten som möjligt förskjutning

Jag använde OPA317 från Texas Instruments-Det är en enda leverans, enda opamp i chip, i SOT-23-5-paketet och det har järnvägs-till-järn-input och output. Dess förskjutning är mindre än 20 uV. Bättre lösning kan vara OPA335 - även med mindre förskjutning.

I denna design var syftet inte att ha absolut mätprecision, utan att kunna känna exakt skillnader i motstånden - att definiera vilket som har mindre motstånd. Den absoluta precisionen för sådana anordningar är svår att nå utan att ha någon annan exakt mätapparat för att kalibrera dem. Detta är tyvärr inte möjligt i hemlaboratorier.

Här hittar du all designdata. (Eagle -scheman, layout och Gerber -filer utarbetade enligt kraven i PCBWAY)

Steg 4: Kretskort …

Jag har beställt kretskortet på PCBWAY. De gjorde dem mycket snabbt för ett mycket lågt pris och jag hade dem bara på två veckor efter beställning. Den här gången ville jag kolla de svarta (I denna fab finns det inga extra pengar för andra än gröna färgkort). Du kan se på bilden hur snygga de ser ut.

Steg 5: Skölden löds

För att testa funktionen hos miliohm-mätaren lödde jag bara de enheter som fungerar för denna funktion. Jag lade också till LCD-skärmen.

Steg 6: Dags att koda

Arduino -skissen bifogas här. Det liknar det för DMM -skölden, men mer enkelt.

Här använde jag samma spänningsmätningsprocedur: Spänningen samplas 16 gånger och medelvärdet. Det finns ingen ytterligare korrigering för denna spänning. Den enda justeringen är mätningen av matningsarduinospänningen (5V), som också är referens för ADC. Programmet har två lägen - mätning och kalibrering. Om man trycker på modeknappen under mätningen, aktiveras ett kalibreringsförfarande. Sonderna måste vara starka ihop och hålla i 5 sekunder. På detta sätt mäts, lagras deras resistans (ej i ROM) och extraheras ytterligare från resistansen som testas. På videon kan ses en sådan procedur. Motståndet mäts till ~ 100 mOhm och efter kalibreringen nollställs det. Efter det kan man se hur jag testar enheten med hjälp av en bit lödtråd - mäter motståndet hos olika trådlängder. När du använder den här enheten är det mycket viktigt att hålla sonderna starka och ha dem skarpa - det uppmätta motståndet är mycket känsligt även för det tryck som används för mätningen. Det kan ses att om proberna inte är anslutna -blinkar etiketten "Överflöde" på LCD -skärmen.

Jag har också lagt till en LED mellan testproben och den jordade. Den är PÅ när givarna inte är anslutna och klämmer utspänningen till ~ 1,5 V. (kan skydda vissa enheter med låg strömförsörjning).

Det är allt folk!:-)