Arduino आधारित डिजिटल एमीटर

Ammeter का उपयोग किसी भी लोड या डिवाइस के माध्यम से वर्तमान प्रवाह को मापने के लिए किया जाता है। यहाँ इस Arduino Ammeter में, हम ओम के नियम का उपयोग करके वर्तमान को मापने के बारे में बताएंगे। यह काफी दिलचस्प होने के साथ-साथ बुनियादी विज्ञान का एक अच्छा अनुप्रयोग भी होगा जिसका हमने अपने स्कूल के दिनों में अध्ययन किया था।

हम सभी ओम के नियम के बारे में अच्छी तरह से जानते हैं, यह बताता है कि " एक कंडक्टर के दो ध्रुवों या टर्मिनलों के बीच संभावित अंतर समान कंडक्टर के माध्यम से वर्तमान पास की मात्रा के लिए सीधे आनुपातिक है " आनुपातिकता के निरंतरता के लिए हम प्रतिरोध का उपयोग करते हैं, इसलिए यहां यह ओम के नियम का समीकरण आता है।

वी = आईआर

• V = वोल्ट में कंडक्टर के पार वोल्टेज (v)।
• मैं = एम्पीयर (ए) में कंडक्टर के माध्यम से वर्तमान पास।
• आर = ओम (।) में आनुपातिकता का प्रतिरोध निरंतर।

डिवाइस के माध्यम से वर्तमान पास खोजने के लिए हम नीचे दिए गए समीकरण को फिर से व्यवस्थित करते हैं, या हम ओम के कानून कैलकुलेटर के साथ गणना कर सकते हैं।

मैं = वी / आर

इसलिए वर्तमान का पता लगाने के लिए, हमें कुछ डेटा चाहिए:

1. वोल्टेज
2. प्रतिरोध

हम डिवाइस के साथ एक श्रृंखला प्रतिरोध का निर्माण करने जा रहे हैं। जैसा कि हमें डिवाइस में वोल्टेज ड्रॉप खोजने की आवश्यकता होती है, इसके लिए हमें वोल्टेज ड्रॉप से ​​पहले और बाद में वोल्टेज रीडिंग की आवश्यकता होती है, यह प्रतिरोध में ध्रुवीयता के कारण संभव है।

ऊपर दिए गए आरेख की तरह, हमें उन दो वोल्टेजों को ढूंढना होगा जो अवरोधक के पार बह रहे हैं। प्रतिरोधों के दो सिरों पर वोल्टेज (V1-V2) के बीच का अंतर हमें रोकनेवाला (आर) के पार वोल्टेज ड्रॉप देता है और हम वोल्टेज ड्रॉप को डिवाइस के माध्यम से वर्तमान प्रवाह (आई) प्राप्त करने वाले प्रतिरोध मूल्य से विभाजित करते हैं। इस प्रकार, हम इसके माध्यम से गुजरने वाले वर्तमान मूल्य की गणना कर सकते हैं, चलो इसे व्यावहारिक कार्यान्वयन में मिलाते हैं।

आवश्यक घटक:

• अरुडिनो उनो।
• रेसिस्टर 22Ω।
• एलसीडी 16x2।
• एलईडी।
• 10K पॉट।
• ब्रेड बोर्ड।
• मल्टीमीटर।
• जंपर केबल।

सर्किट आरेख और कनेक्शन:

Arduino Ammeter प्रोजेक्ट का योजनाबद्ध आरेख इस प्रकार है

योजनाबद्ध आरेख एलसीडी, रोकनेवाला और एलईडी के साथ Arduino Uno के कनेक्शन को दर्शाता है। Arduino Uno अन्य सभी घटकों का शक्ति स्रोत है।

Arduino में एनालॉग और डिजिटल पिन हैं। सेंसर सर्किट एनालॉग इनपुट्स से जुड़ा होता है जिससे हमें वोल्टेज का मूल्य मिलता है। एलसीडी डिजिटल पिंस (7,8,9,10,11,12) के साथ कनेक्ट है।

एलसीडी में पहले दो पिन (VSS, VDD) के 16 पिन हैं और अंतिम दो पिन (Anode, कैथोड) ग्रंथि और 5v से जुड़े हैं। रीसेट (RS) और सक्षम (E) पिन Arduino डिजिटल पिन 7 और 8 से जुड़े हैं। डेटा पिन D4-D7 Arduino (9,10,11,12) के डिजिटल पिन से जुड़े हैं। V0 पिन पॉट के मध्य पिन से जुड़ा है। लाल और काले तार 5v और gnd हैं।

वर्तमान सेंसिंग सर्किट:

इस एमीटर सर्किट में प्रतिरोधक और एलईडी लोड के रूप में होते हैं। रेसिस्टर एलईडी से श्रृंखला में जुड़ा हुआ है जो लोड के माध्यम से प्रवाह करता है और प्रतिरोध से वोल्टेज की बूंदों को निर्धारित किया जाता है। टर्मिनल V1, V2 Arduino के एनालॉग इनपुट के साथ जुड़ने जा रहा है।

Arduino के ADC में जो वोल्टेज को 0-1023 से 10 बिट रिज़ॉल्यूशन संख्या में कवर करता है। इसलिए हमें प्रोग्रामिंग का उपयोग करके इसे वोल्टेज मान में गुप्त करने की आवश्यकता है। इससे पहले हमें न्यूनतम वोल्टेज को जानना होगा जो कि Arduino के ADC का पता लगा सकता है, वह मान 4.88mV है। हम एडीसी से 4.88mV से मूल्य गुणा करते हैं और हमें एडीसी में वास्तविक वोल्टेज मिलता है। यहाँ Arduino के ADC के बारे में अधिक जानें।

गणना:

Arduino के ADC से वोल्टेज मान 0-1023 के बीच होता है और संदर्भ वोल्टेज 0-5v के बीच होता है।

उदाहरण के लिए:

V1 = 710, V2 = 474 और R = 22 the का मान, वोल्टेज के बीच का अंतर 236 है। हम इसे वोल्टेज में 0.00488 से गुणा करते हैं, फिर हमें 1.15v मिलता है। तो वोल्टेज अंतर 1.15 v है, इसे 22 से विभाजित करके यहां हमें वर्तमान मान 0.005 ए मिलता है। यहां हमने वर्तमान सेंसर के रूप में कम मूल्य वाले 22ohm रेसिस्टर का उपयोग किया है । इस तरह से हम Arduino का उपयोग करके वर्तमान को माप सकते हैं ।

Arduino कोड:

वर्तमान को मापने के लिए arduino आधारित एमीटर के लिए पूरा कोड, इस लेख के अंत में दिया गया है।

Arduino प्रोग्रामिंग लगभग c प्रोग्रामिंग की तरह ही है, पहले हम हेडर फ़ाइलों की घोषणा करते हैं। हेडर फाइलें भंडारण में फ़ाइल को कॉल करती हैं, जैसे गणना के लिए मुझे एनालॉग फ़ंक्शन का उपयोग करके वोल्टेज मान मिलता है ।

int voltage_value0 = analogRead (A0); int voltage_value1 = analogRead (A1);

एक अस्थायी फ्लोट वैरिएबल फ्लोट टेम्पप_वल की तरह वोल्टेज मान रखने के लिए घोषित किया जाता है। मान को वास्तविक वोल्टेज अंतर प्राप्त करने के लिए 0.00488 से गुणा किया जाता है फिर वर्तमान प्रवाह को खोजने के लिए इसे रोकनेवाला मान से विभाजित किया जाता है। 0.00488v वह न्यूनतम वोल्टेज है, जो Arduino के ADC का पता लगा सकता है।

int सबट्रेवल_वेल्यू = (वोल्टेज_वल्यू0 - वोल्टेज_वेल्यू 1); float temp_val = (सबट्रैक्शन_वल्यू * 0.00488); float current_value = (temp_val / 22);

नीचे पूर्ण प्रदर्शन वीडियो देखें और Arduino Digital Voltmeter को भी देखें।