Arduino জন্য DIY বর্তমান সেন্সর: 6 ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

হ্যালো, আশা করি আপনি ভাল করছেন এবং এই টিউটোরিয়ালে আমি আপনাকে দেখাবো কিভাবে আমি কিছু মৌলিক ইলেকট্রনিক উপাদান এবং একটি বাড়িতে তৈরি শান্ট ব্যবহার করে Arduino এর জন্য একটি বর্তমান সেন্সর তৈরি করেছি। এই শান্টটি সহজেই 10-15 এম্পস এর কাছাকাছি বিশাল মাত্রার কারেন্ট পরিচালনা করতে পারে। সঠিকতাও বেশ ভাল এবং 100mA এর কাছাকাছি কম স্রোত পরিমাপ করার সময় আমি খুব ভাল ফলাফল পেতে সক্ষম হয়েছিলাম।

সরবরাহ

1. Arduino Uno বা সমতুল্য এবং প্রোগ্রামিং তার
2. OP- Amp LM358
3. জাম্পার তার
4. 100 KOhm প্রতিরোধক
5. 220 KOhm প্রতিরোধক
6. 10 কোহম প্রতিরোধক
7. ভেরোবোর্ড বা জিরো পিসিবি বোর্ড
8. শান্ট (8 থেকে 10 মিলিহোম)

ধাপ 1: প্রয়োজনীয় অংশ সংগ্রহ করা

এই বিল্ডের জন্য আপনার যে প্রধান অংশগুলির প্রয়োজন হবে তা হল অপারেশনাল এম্প্লিফায়ার আইসি সহ একটি শান্ট। আমার আবেদনের জন্য আমি IC LM358 ব্যবহার করছি যা একটি দ্বৈত OP-AMP 8 পিন DIP IC যার মধ্যে আমি শুধুমাত্র একটি অপারেশনাল পরিবর্ধক ব্যবহার করছি। এছাড়াও আপনি অ- inverting পরিবর্ধক সার্কিট জন্য প্রতিরোধক প্রয়োজন হবে। আমি 320 কে এবং 10 কে আমার প্রতিরোধ হিসাবে বেছে নিয়েছি। আপনার প্রতিরোধের পছন্দ সম্পূর্ণভাবে নির্ভর করে আপনি কতটা লাভ করতে চান তার উপর। এখন OP-AMP Arduino এর 5 ভোল্ট দ্বারা চালিত হচ্ছে। তাই আমাদের নিশ্চিত করতে হবে যে OP-AMP থেকে আউটপুট ভোল্টেজ যখন শান্টের মধ্য দিয়ে পূর্ণ বিদ্যুৎ প্রবাহিত হচ্ছে 5 ভোল্টের কম হওয়া উচিত, বিশেষ করে 4 ভোল্টের কিছু ত্রুটির মার্জিন রাখতে। যদি আমরা এমন একটি লাভ বাছাই করি যা যথেষ্ট উচ্চমানের হয় তাহলে বর্তমানের একটি নিম্ন মানের জন্য, OP-AMP স্যাচুরেশন অঞ্চলে যাবে এবং শুধুমাত্র বর্তমান ভ্যালুর বাইরে 5 ভোল্ট দেবে। এই সার্কিটটি চেষ্টা করার জন্য আপনার একটি প্রোটোটাইপিং PCB বা ব্রেডবোর্ডের প্রয়োজন হবে। মাইক্রো কন্ট্রোলারের জন্য আমি এম্প্লিফায়ার আউটপুট থেকে ইনপুট অর্জনের জন্য Arduino UNO ব্যবহার করছি। আপনি যে কোন সমতুল্য Arduino বোর্ড পছন্দ করতে পারেন।

পদক্ষেপ 2: আপনার নিজের শান্ট প্রতিরোধক তৈরি করা

প্রকল্পের মূল হৃদয় হল ছোট ভোল্টেজ ড্রপ প্রদান করতে ব্যবহৃত শান্ট রোধক। আপনি খুব ঝামেলা ছাড়াই সহজেই এই শান্টটি তৈরি করতে পারেন। যদি আপনার পুরু স্টিল তার থাকে তবে আপনি সেই তারের যুক্তিসঙ্গত দৈর্ঘ্য কাটাতে পারেন এবং শান্ট হিসাবে ব্যবহার করতে পারেন। এর আরেকটি বিকল্প হল পুরানো বা ক্ষতিগ্রস্ত মাল্টি মিটার থেকে শান্ট প্রতিরোধক উদ্ধার করা যেমন এখানে দেখানো হয়েছে। সাধারণত আপনি 8 থেকে 10 মিলিওহাম ক্রমে শান্ট ব্যবহার করতে পারেন।

ধাপ 3: প্রকল্পের সার্কিট ডায়াগ্রাম

এখানে একটি সারসংক্ষেপ হিসাবে সম্পূর্ণ তত্ত্ব এবং বর্তমান সেন্সর মডিউলের সার্কিট ডায়াগ্রামটি OP-AMP এর নন-ইনভার্টিং কনফিগারেশনের বাস্তবায়ন দেখায় যা প্রয়োজনীয় লাভ প্রদান করে। আমি OP-AMP এর আউটপুটে একটি 0.1uF ক্যাপাসিটর সংযুক্ত করেছি আউটপুট ভোল্টেজ মসৃণ করতে এবং যদি এটি ঘটতে পারে তবে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি শব্দ কমাতে।

ধাপ 4: সব একসাথে নিয়ে আসা …

এখন অবশেষে এই উপাদানগুলির বর্তমান সেন্সর মডিউল তৈরি করার সময়। এর জন্য আমি ভেরোবোর্ডের একটি ছোট টুকরো কেটে ফেলেছিলাম এবং আমার উপাদানগুলিকে এমনভাবে সাজিয়েছিলাম যে আমি কোনও জাম্পার তার বা সংযোগকারী ব্যবহার এড়াতে পারতাম এবং সরাসরি সোল্ডার জয়েন্টগুলি ব্যবহার করে পুরো সার্কিট সংযুক্ত করা যেত। শান্টের মাধ্যমে লোডের সংযোগের জন্য, আমি স্ক্রু টার্মিনাল ব্যবহার করেছি, যা সংযোগগুলিকে অনেক বেশি ঝরঝরে করে তোলে এবং একই সাথে বিভিন্ন লোডগুলি স্যুইচ/প্রতিস্থাপন করা আরও সহজ করে তোলে যার জন্য আমি বর্তমান পরিমাপ করতে চাই। নিশ্চিত করুন যে আপনি ভাল মানের স্ক্রু টার্মিনাল নির্বাচন করেছেন যা বড় স্রোত পরিচালনা করতে সক্ষম। আমি সোল্ডারিং প্রক্রিয়ার কিছু ছবি সংযুক্ত করেছি এবং আপনি দেখতে পাচ্ছেন সোল্ডারের চিহ্নগুলি কোনও জাম্পার বা তারের সংযোগকারী ব্যবহার ছাড়াই বেশ ভালভাবে বেরিয়ে এসেছে। এটি আমার মডিউলটিকে আরও বেশি টেকসই করেছে। এই মডিউলটি কতটা ছোট তা আপনাকে একটি দৃষ্টিভঙ্গি দেওয়ার জন্য আমি এটি একটি ভারতীয় 2 টাকার মুদ্রার সাথে রেখেছি এবং আকারটি প্রায় তুলনীয়। এই ছোট আকারটি আপনাকে আপনার প্রকল্পগুলিতে এই মডিউলটি সহজেই ফিট করতে সক্ষম করে। আপনি যদি এসএমডি উপাদান ব্যবহার করতে পারেন তবে আকার এমনকি হ্রাস করা যেতে পারে।

ধাপ 5: সঠিক রিডিং দিতে সেন্সরকে ক্যালিব্রেট করা।

সমগ্র মডিউল নির্মাণের পর এখানে একটি সামান্য চতুর অংশ আসে, ক্যালিব্রেটিং বা বরং বর্তমান কোডের সঠিক মান পরিমাপের জন্য প্রয়োজনীয় কোড নিয়ে আসে। এখন মূলত আমরা শান্টের ভোল্টেজ ড্রপকে বাড়িয়ে দিচ্ছি আমাদের একটি পরিবর্ধিত ভোল্টেজ দিতে, যা Arduino analogRead () ফাংশন নিবন্ধনের জন্য যথেষ্ট। এখন প্রতিরোধ ধ্রুবক, আউটপুট ভোল্টেজ শান্টের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত বর্তমানের মাত্রার সাথে রৈখিক। এই মডিউলটি ক্যালিব্রেট করার সহজ উপায় হল একটি প্রদত্ত সার্কিটের মধ্য দিয়ে বর্তমানের মান গণনার জন্য একটি প্রকৃত মাল্টিমিটার ব্যবহার করা। Arduino এবং সিরিয়াল মনিটর ফাংশন ব্যবহার করে বর্তমানের এই মানটি লক্ষ্য করুন, দেখুন যে এনালগ মানটি আসছে (0 থেকে 1023 পর্যন্ত। ভেরিয়েবলকে ফ্লোট ডেটা টাইপ হিসাবে ব্যবহার করুন ভাল মান পেতে)। এখন আমরা আমাদের কাঙ্ক্ষিত বর্তমান মান পেতে এই অ্যানালগ মানটিকে ধ্রুবক দিয়ে গুণ করতে পারি এবং যেহেতু ভোল্টেজ এবং কারেন্টের মধ্যে সম্পর্ক রৈখিক, তাই এই ধ্রুবকটি বর্তমানের সমগ্র পরিসরের জন্য প্রায় একই রকম হবে, যদিও আপনাকে কিছু ছোট করতে হবে পরে সমন্বয়। আপনি আপনার ধ্রুবক মান পেতে 4-5 পরিচিত বর্তমান মান দিয়ে চেষ্টা করতে পারেন। আমি এই প্রদর্শনের জন্য যে কোডটি ব্যবহার করেছি তা উল্লেখ করব।

ধাপ 6: চূড়ান্ত সিদ্ধান্ত

এই বর্তমান সেন্সরটি বেশিরভাগ ডিসি চালিত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে বেশ ভালভাবে কাজ করে এবং সঠিকভাবে ক্যালিব্রেট করা হলে 70 এমএ -এর কম ত্রুটি রয়েছে। এই নকশাটির কতগুলি সীমাবদ্ধতা আছে, খুব কম বা খুব বেশি স্রোতে, প্রকৃত মান থেকে বিচ্যুতি তাৎপর্যপূর্ণ হয়ে ওঠে। তাই সীমানা ক্ষেত্রে কোডের কিছু পরিবর্তন প্রয়োজন। একটি বিকল্প হল একটি ইন্সট্রুমেন্টেশন এম্প্লিফায়ার ব্যবহার করা, যা খুব ছোট ভোল্টেজকে বাড়ানোর জন্য সুনির্দিষ্ট সার্কিট্রি রয়েছে এবং সার্কিটের উঁচু দিকেও ব্যবহার করা যেতে পারে। এছাড়াও একটি ভাল, কম শব্দ OP-AMP ব্যবহার করে সার্কিট উন্নত করা যায়। আমার প্রশংসার জন্য এটি ভাল কাজ করে এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্য আউটপুট দেয়। আমি একটি ওয়াটমিটার তৈরির পরিকল্পনা করছি, যেখানে আমি এই শান্ট বর্তমান পরিমাপ ব্যবস্থা ব্যবহার করব। আশা করি আপনারা এই নির্মাণটি উপভোগ করেছেন।