Mitata virtaa Arduinon kanssa

Virran mittaus sähköisissä piireissä on yleinen vaatimus anturit, moottorit, LEDit ja muut komponentit. Vaikka Arduino ei voi suoraan mitata virtaa, voit käyttää ulkoisia komponentteja, kuten nykyistä anturia tai šunttivastusta, mitata sitä epäsuorasti. Tämä opetusohjelma opastaa sinua ajan mittausprosessin kanssa Arduinon kanssa.

---

Mitä tarvitset

1. Arduino -lautakunta (esim. UNO, Mega, Nano)
2. Nykyinen anturi (esim. ACS712, INA219) tai Sidonvastus
3. Leipälevy- ja hyppyjohdot
4. Latauslaite (esim. LED, moottori tai mikä tahansa komponentti, jonka haluat mitata virran)
5. Virtalähde (5 V tai 12 V kuormasta riippuen)
6. Tietokone, jossa Arduino IDE on asennettu

---

Menetelmä 1: Virta -anturin käyttäminen

Nykyiset anturit, kuten ACS712 tai INA219, yksinkertaistavat virran mittausta tarjoamalla analoginen tai digitaalinen lähtö verrannollinen virtaan.

1.

ACS712 -anturi mittaa sekä AC- että DC -virtaa ja tuottaa analogisen signaalin, joka on verrannollinen sen läpi virtaavaan virtaan.

Kytkentäkaavio

ACS712 -nasta	Yhteys
VCC	Arduino 5V
Hölynpöly	Arduino gnd
Ulkona	Arduino -analoginen tappi (esim. A0)
IP+	Positiivinen kuormitusliitäntä
IP-	Negatiivinen kuormitusliitäntä

Esimerkkikoodi

#define sensorPin A0
const float sensitivity = 0.185; // Sensitivity for ACS712-05B (mV per A)
const int zeroPoint = 512; // Zero current output in ADC counts

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int sensorValue = analogRead(sensorPin);
  float voltage = (sensorValue / 1023.0) * 5.0; // Convert to voltage
  float current = (voltage - (zeroPoint / 1023.0) * 5.0) / sensitivity; // Calculate current

  Serial.print("Current: ");
  Serial.print(current, 3);
  Serial.println(" A");

  delay(1000);
}

---

2. INA219 -virta -anturin käyttäminen

INA219 on tarkkaan virrananturi, joka kommunikoi Arduinon kanssa I2C: n kautta, tarjoamalla sekä virran että jännitteen mittauksia.

Kytkentäkaavio

Ina219 -nasta	Yhteys
VCC	Arduino 5V
Hölynpöly	Arduino gnd
SDA	Arduino SDA (esim. A4 UNO: lla)
SCL	Arduino SCL (esim. A5 UNO: lla)
Vin+	Positiivinen kuormitusliitäntä
Vin-	Negatiivinen kuormitusliitäntä

Esimerkkikoodi

Asenna Adafruit INA219 -kirjasto Arduino -kirjastopäällikön kautta.

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_INA219.h>

Adafruit_INA219 ina219;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  if (!ina219.begin()) {
    Serial.println("Failed to find INA219 chip");
    while (1);
  }
}

void loop() {
  float current_mA = ina219.getCurrent_mA();

  Serial.print("Current: ");
  Serial.print(current_mA);
  Serial.println(" mA");

  delay(1000);
}

---

Menetelmä 2: Shunt -vastuksen käyttäminen

Shunt-vastus on matalan vastusvastus, joka on sijoitettu sarjaan kuorman kanssa. Mittaamalla jännitteen pudotus Shunt -vastuksen poikki, voit laskea virran Ohmin laki käyttämällä:

I = v / r

Kytkentäkaavio

Komponentti	Yhteys
Sidonvastus	Sarjassa kuorman kanssa
Arduino -analoginen nasta	Šuntin vastuksen poikki
Ladata	Kytketty virtalähteeseen

Esimerkkikoodi

#define shuntPin A0
const float shuntResistance = 0.1; // Resistance in ohms

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int sensorValue = analogRead(shuntPin);
  float voltage = (sensorValue / 1023.0) * 5.0; // Convert to voltage
  float current = voltage / shuntResistance; // Calculate current

  Serial.print("Current: ");
  Serial.print(current, 3);
  Serial.println(" A");

  delay(1000);
}

---

Parhaat käytännöt tarkkoihin mittauksiin

1. Valitse oikea anturi: Valitse nykyinen anturi tai shunttivastus, joka sopii odotetulle virta -alueelle.
2. Kalibroi asetukset: Säädä tiettyjen anturi- tai šunttivastuksen koodi tarkkojen lukemien varmistamiseksi.
3. Minimoi melu: Käytä lyhyitä, paksuja johtoja ja vältä meluisia ympäristöjä mittausvirheiden vähentämiseksi.
4. Seuraa voimarajoituksia: Varmista, että anturi tai shunttivastus pystyy käsittelemään maksimivirran ilman ylikuumenemista.

---

Nykyisen mittauksen sovellukset

1. Akun kulutuksen seuranta Internet -laitteissa
2. Virta -arvon mittaus moottoreissa
3. LEDien ja muiden komponenttien testaaminen
4. Sulautettujen järjestelmien virranhallinta

---

Vianetsintä

• Virheelliset lukemat: Kaksinkertainen anturin johdotus- ja kalibrointiarvot.
• Ei lähtöä: Varmista, että kuorma on kytketty ja virta virtaa.
• Vaihtelevat arvot: Lisää kondensaattori anturin virtalähteen läpi lukemien vakauttamiseksi.

---

Johtopäätös

Arduinon virran mittaaminen on suoraviivaista, kun käytetään oikeita työkaluja, kuten nykyisiä antureita tai šunttivastuksia. Seuraamalla tätä opasta, voit seurata piireissä tarkasti virtaa, mikä mahdollistaa paremman virranhallinnan ja järjestelmän diagnostiikan. Kokeile erilaisia ​​antureita löytääksesi parhaiten sopivuuden projekteihisi!