Arduino ஐப் பயன்படுத்தி டிரான்ஸ்ஃபார்மர்லெஸ் ஏசி வோல்ட்மீட்டர் சர்க்யூட்

இந்த கட்டுரையில் Arduino ஐப் பயன்படுத்தி ஒரு மின்மாற்றி இல்லாத AC வோல்ட்மீட்டரை எவ்வாறு உருவாக்குவது என்பதைக் கற்றுக்கொள்கிறோம்.

தயாரித்தல் ஒரு அனலாக் வோல்ட்மீட்டர் முறுக்கு, வேகம் போன்ற உடல் அளவைப் பற்றி உங்களுக்கு நல்ல அறிவு இருக்க வேண்டும், அவற்றின் நடைமுறை பயன்பாடுகளுக்கு வரும்போது மிகவும் கடினமாக இருக்கும் ஒன்றை உருவாக்குவது எளிதான காரியமல்ல.

வழங்கியவர்அங்கித் நேகி

ஆனால் ஒரு டிஜிட்டல் வோல்ட்மீட்டர் ஒப்பிடுகையில் அனலாக் வோல்ட்மீட்டர் செய்யப்படலாம் விரைவாகவும் அதுவும் மிகக் குறைந்த முயற்சியால். இப்போது ஒரு நாளின் டிஜிட்டல் வோல்ட்மீட்டரை 4-5 வரிக் குறியீட்டைப் பயன்படுத்தி மைக்ரோகண்ட்ரோலர் அல்லது அர்டுயினோ போன்ற மேம்பாட்டுக் குழுவைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கலாம்.

இந்த ஏசி வோல்ட்மீட்டர் சுற்று ஏன் வேறுபட்டது?

நீங்கள் கூகிள் சென்று “அர்டுயினோவைப் பயன்படுத்தி ஏசி வோல்ட்மீட்டரை” தேடினால் இணையம் முழுவதும் பல சுற்றுகளைக் காணலாம். ஆனால் கிட்டத்தட்ட எல்லா சுற்றுகளிலும் ஒரு மின்மாற்றி பயன்படுத்தப்படுவதைக் காண்பீர்கள்.

இந்த திட்டத்தில் உள்ள சுற்று உயர் வாட் மின்னழுத்த வகுப்பி சுற்றிலிருந்து மின்மாற்றியை மாற்றுவதன் மூலம் இந்த சிக்கலை முழுமையாக தீர்க்கிறது. இந்த சுற்று ஒரு சிறிய ப்ரெட்போர்டில் நிமிடங்களில் எளிதாக உருவாக்கப்படலாம். தேவையான கூறுகள்:

இந்த திட்டத்தை உருவாக்க உங்களுக்கு பின்வரும் கூறுகள் தேவை:

1. அர்டுயினோ

2. 100 கி ஓம் மின்தடை (2 வாட்)

3. 1 கே ஓம் மின்தடை (2 வாட்)

4. 1N4007 டையோடு

5. ஒரு ஜீனர் டையோடு 5 வோல்ட்

6. 1 uf மின்தேக்கி

7. கம்பிகளை இணைத்தல்

சர்க்கிட் டைகிராம்:

சுற்று வரைபடத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி இணைப்புகளை உருவாக்கவும்.

அ) 1 கே ஓம் மின்தடையம் தரையில் இணைக்கப்பட வேண்டும் என்பதை மனதில் வைத்து மின்தடையங்களைப் பயன்படுத்தி மின்னழுத்த வகுப்பினை உருவாக்குங்கள்.

ஆ) அத்திப்பழத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி 1 k ஓம் மின்தடையின் பின்னர் நேரடியாக டையோடின் p- முனையத்தை இணைக்கவும். மற்றும் அதன் n- முனையம் 1 uf மின்தேக்கியாக இருக்கும்.

சி) மின்தேக்கியுடன் இணையாக ஜீனர் டையோடு இணைக்க மறக்காதீர்கள் (கீழே விளக்கப்பட்டுள்ளது)

ஈ) மின்தேக்கியின் நேர்மறை முனையத்திலிருந்து ஒரு கம்பியை அர்டுயினோவின் அனலாக் முள் A0 உடன் இணைக்கவும்.

உ) ** அர்டுயினோவின் தரை முள் ஒட்டுமொத்த தரையுடன் இணைக்கப்படாவிட்டால் வேறு சுற்று வேலை செய்யாது.

ஆர்டுயினோவின் நோக்கம் ::

நீங்கள் எந்த மைக்ரோகண்ட்ரோலரையும் பயன்படுத்தலாம், ஆனால் அதன் எளிதான ஐடிஇ காரணமாக நான் ஆர்டுயினோவைப் பயன்படுத்தினேன். 1 k ஓம் மின்தடையின் குறுக்கே மின்னழுத்தத்தை அனலாக் உள்ளீடாக எடுத்து, அந்த மதிப்பை மெயின்களாக மாற்றுவதே இங்கு arduino அல்லது எந்த மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் செயல்பாடாகும். ஒரு சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் மின்னழுத்த மதிப்பு (பணி பிரிவில் விளக்கப்பட்டுள்ளது). Arduino இந்த மெயின் மதிப்பை சீரியல் மானிட்டர் அல்லது லேப்டாப் திரையில் மேலும் அச்சிடுகிறது.

வோல்டேஜ் டிவைடர் சர்க்யூட்:

கூறு பிரிவில் ஏற்கனவே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, மின்தடையங்கள் (இது ஒரு மின்னழுத்த வகுப்பி சுற்றுக்கு உதவுகிறது) அதிக சக்தி மதிப்பீட்டைக் கொண்டிருக்க வேண்டும், ஏனெனில் அவற்றை நேரடியாக a.c விநியோகத்துடன் இணைக்கப் போகிறோம்.

எனவே இந்த மின்னழுத்த வகுப்பி சுற்று மின்மாற்றியை மாற்றுகிறது. அர்டுயினோ அனலாக் உள்ளீடாக அதிகபட்சம் 5 வி ஆகலாம் என்பதால், மின்னழுத்த டிவைடர் சர்க்யூட் மெயின்களின் உயர் மின்னழுத்தத்தை குறைந்த மின்னழுத்தமாக (5 விக்குக் குறைவாக) பிரிக்கப் பயன்படுகிறது .மெயின்கள் விநியோக மின்னழுத்தம் 350 வோல்ட் (r.m.s) என்று அனுமானிக்கலாம்.

இது அதிகபட்ச அல்லது உச்ச மின்னழுத்தத்தை அளிக்கிறது = 300 * 1.414 = 494.2 வோல்ட்

எனவே 1 k ஓம் மின்தடையின் உச்ச மின்னழுத்தம் = (494.2 வோல்ட் / 101 கி) * 1 கே = 4.9 வோல்ட் (அதிகபட்சம்)

குறிப்பு: * ஆனால் 350 r.m.s க்கு கூட இந்த 4.9 வோல்ட் r.m.s அல்ல, அதாவது அர்டுயினோவின் அனலாக் முள் மீது ரியாலிட்டி மின்னழுத்தத்தில் 4.9 v க்கும் குறைவாக இருக்கும்.

எனவே இந்த கணக்கீடுகளிலிருந்து இந்த சுற்று 385 r.m.s. சுற்றி a.c மின்னழுத்தத்தை பாதுகாப்பாக அளவிட முடியும் என்பதைக் காணலாம்.

ஏன் டையோடு?

Arduino எதிர்மறை மின்னழுத்தத்தை உள்ளீடாக எடுக்க முடியாது என்பதால், 1 k ஓம் மின்தடையின் குறுக்கே உள்ளீடு a.c பாவ அலைகளின் எதிர்மறை பகுதியை அகற்றுவது மிகவும் முக்கியம். அவ்வாறு செய்ய இது ஒரு டையோடு பயன்படுத்தி சரிசெய்யப்படுகிறது. சிறந்த முடிவுகளுக்கு நீங்கள் ஒரு பாலம் திருத்தியையும் பயன்படுத்தலாம்.

ஏன் மின்தேக்கி?
சரிசெய்த பிறகு கூட அலைகளில் சிற்றலைகள் உள்ளன மற்றும் அத்தகைய சிற்றலைகளை அகற்ற, ஒரு மின்தேக்கி பயன்படுத்தப்படுகிறது. மின்தேக்கி மின்னழுத்தத்தை அர்டுயினோவுக்கு உணவளிக்கும் முன் மென்மையாக்குகிறது.

ஏன் ஜெனர் டையோடு

5 வோல்ட்டுகளுக்கு அதிகமான மின்னழுத்தம் arduino ஐ சேதப்படுத்தும். எனவே அதைப் பாதுகாக்க, 5 வி ஜீனர் டையோடு பயன்படுத்தப்படுகிறது. A.c மெயின்ஸ் மின்னழுத்தம் 380 வோல்ட்டுகளுக்கு அப்பால் அதிகரித்தால், அதாவது அனலாக் முள் மீது 5 வோல்ட்டுகளுக்கு மேல் இருந்தால், ஜீனர் டையோடு முறிவு ஏற்படும். இதனால் மின்தேக்கியை தரையில் குறைக்கிறது. இது arduino இன் பாதுகாப்பை உறுதி செய்கிறது.

குறியீடு:

இந்த குறியீட்டை உங்கள் arduino இல் எரிக்கவும்:

int x// initialise variable x
float y//initialise variable y
void setup()
{
pinMode(A0,INPUT) // set pin a0 as input pin
Serial.begin(9600)// begin serial communication between arduino and pc
}
void loop()
{
x=analogRead(A0)// read analog values from pin A0 across capacitor
y=(x*.380156)// converts analog value(x) into input ac supply value using this formula ( explained in woeking section)
Serial.print(' analaog input ' ) // specify name to the corresponding value to be printed
Serial.print(x) // print input analog value on serial monitor
Serial.print(' ac voltage ') // specify name to the corresponding value to be printed
Serial.print(y) // prints the ac value on Serial monitor
Serial.println()
}

புரிந்துகொள்ளும் குறியீடு:

1. மாறுபடும் x:

எக்ஸ் என்பது குறியீட்டில் குறிப்பிடப்பட்டுள்ளபடி முள் A0 இலிருந்து பெறப்பட்ட உள்ளீட்டு அனலாக் மதிப்பு (மின்னழுத்தம்) அதாவது,

x = pinMode (A0, INPUT) // உள்ளீட்டு முள் என முள் a0 ஐ அமைக்கவும்

2. மாறுபடும் மற்றும்:

இந்த சூத்திரத்தை அடைய y = (x * .380156), முதலில் நாம் ஒருவித கணக்கீடுகளை செய்ய வேண்டும்:

இங்கே இந்த சுற்று எப்போதும் மின்தேக்கி மற்றும் டையோடு காரணமாக அர்டுயினோவின் முள் A0 இல் உள்ள உண்மையான மதிப்பை விட குறைந்த மின்னழுத்தத்தை வழங்குகிறது. அதாவது அனலாக் முள் மீதான மின்னழுத்தம் 1 k ஓம் மின்தடையின் மின்னழுத்தத்தை விட எப்போதும் குறைவாக இருக்கும்.

எனவே முள் A0 இல் 5 வோல்ட் அல்லது 1023 அனலாக் மதிப்பைப் பெறும் உள்ளீட்டு ஏசி மின்னழுத்தத்தின் மதிப்பைக் கண்டுபிடிக்க வேண்டும். வெற்றி மற்றும் சோதனை முறை மூலம், உருவகப்படுத்துதலில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி அந்த மதிப்பு சுமார் 550 வோல்ட் (உச்சம்) ஆகும்.

R.m.s இல் 550 உச்ச வோல்ட் = 550 / 1.414 = 388.96 வோல்ட் r.m.s. எனவே இந்த r.m.s மதிப்புக்கு முள் A0 இல் 5 வோல்ட் பெறுகிறோம். எனவே இந்த சுற்று அதிகபட்சம் 389 வோல்ட் அளவிட முடியும்.

இப்போது முள் A0 --- 389 a.c வோல்ட்ஸ் = y இல் 1023 அனலாக் மதிப்புக்கு

எந்த அனலாக் மதிப்புக்கும் (x) y = (389/1023) * x a.c வோல்ட் தருகிறது

அல்லது y = .38015 * x a.c வோல்ட்

சீரியல் மானிட்டரில் அச்சிடப்பட்ட a.c மதிப்பும் 389 வோல்ட் என்பதை நீங்கள் அத்திப்பழத்தில் தெளிவாகக் காணலாம்

தேவையான மதிப்புகளை திரையில் அச்சிடுகிறது ::

உருவகப்படுத்துதல் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி சீரியல் மானிட்டரில் இரண்டு மதிப்புகள் அச்சிடப்பட வேண்டும்:

1. குறியீட்டில் குறிப்பிடப்பட்டுள்ளபடி அனலாக் முள் A0 ஆல் பெறப்பட்ட அனலாக் உள்ளீட்டு மதிப்பு:

சீரியல்.பிரண்ட் ('அனலாக் உள்ளீடு') // அச்சிடப்பட வேண்டிய தொடர்புடைய மதிப்புக்கு பெயரைக் குறிப்பிடவும்

சீரியல்.பிரண்ட் (x) // சீரியல் மானிட்டரில் உள்ளீட்டு அனலாக் மதிப்பை அச்சிடுங்கள்

2. குறியீட்டில் குறிப்பிடப்பட்டுள்ளபடி மெயின்களிலிருந்து ஏசி மின்னழுத்தத்தின் உண்மையான மதிப்பு:

சீரியல்.பிரண்ட் ('ஏசி மின்னழுத்தம்') // அச்சிடப்பட வேண்டிய தொடர்புடைய மதிப்புக்கு பெயரைக் குறிப்பிடவும்

சீரியல்.பிரண்ட் (y) // சீரியல் மானிட்டரில் ஏசி மதிப்பை அச்சிடுகிறது

ARDUINO ஐப் பயன்படுத்தும் இந்த டிரான்ஸ்ஃபார்மர்லெஸ் ஏசி வோல்ட்மீட்டரின் வேலை

1. மின்னழுத்த வகுப்பி சுற்று, மின்னழுத்த மின்னழுத்தத்தை குறைந்த மின்னழுத்த மதிப்பாக மாற்றுகிறது அல்லது கீழே இறங்குகிறது.

2. சரிசெய்த பிறகு இந்த மின்னழுத்தம் arduino இன் அனலாக் முள் மற்றும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் எடுக்கப்படுகிறது

y = 0.38015 * x a.c வோல்ட் உண்மையான மெயின்களாக மாற்றப்படுகிறது a.c மதிப்பு மின்னழுத்தம்.

3. இந்த மாற்றப்பட்ட மதிப்பு பின்னர் arduino IDE இன் தொடர் மானிட்டரில் அச்சிடப்படுகிறது.

உருவகப்படுத்துதல்:

திரையில் அச்சிடப்பட்ட மதிப்பு உண்மையான a.c மதிப்புக்கு எவ்வளவு நெருக்கமாக இருக்கிறது என்பதைப் பார்க்க, a.c மின்னழுத்தங்களின் வெவ்வேறு மதிப்புகளுக்கு உருவகப்படுத்துதல் இயக்கப்படுகிறது:

அ) 220 வோல்ட் அல்லது 311 அலைவீச்சு

ஆ) 235 வோல்ட் அல்லது 332.9 அலைவீச்சு

சி) 300 வோல்ட் அல்லது 424.2

எனவே பின்வரும் முடிவுகளிலிருந்து 220 a.c விநியோகத்திற்கு, arduino 217 வோல்ட்டுகளைக் காட்டுகிறது. இந்த a.c மதிப்பு அதிகரிக்கும்போது, ​​உருவகப்படுத்துதலின் முடிவுகள் மிகவும் துல்லியமாகின்றன, இது உள்ளீட்டு a.c மதிப்புக்கு மிக நெருக்கமாக இருக்கும்.