I - V görbe Arduino -val: 5 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Úgy döntöttem, hogy létrehozom a ledek I – V görbéjét. De csak egy multiméterem van, ezért egyszerű I-V mérőt készítettem az Arduino Uno segítségével.

A Wikiből: Az áram -feszültség karakterisztika vagy az I -V görbe (áram -feszültség görbe) kapcsolat, amelyet általában diagramként vagy grafikonként ábrázolnak, az áramkörön, eszközön vagy anyagon keresztül áramló áram és a megfelelő feszültség között, vagy potenciális különbség rajta.

1. lépés: Az anyagok listája

Ehhez a projekthez szüksége lesz:

Arduino Uno USB kábellel

kenyérlap és dupon kábel

LED -ek (én 5 mm -es piros és kék LED -eket használtam)

csepp ellenállás (shunt ellenállás) - 200 ohm mellett döntöttem (5V esetén a maximális áram 25 mA)

ellenállások vagy potenciométer, ellenállások keverékét használom - 100k, 50k, 20k, 10k, 5k, 2.2k, 1k, 500k

2. lépés: Áramkör

Az áramkör a mérőáram mérésére szolgáló, ledöntött ellenállásból (R_drop) áll. A feszültségesés és az áram megváltoztatásához különféle ellenállásokat (R_x) használok.

Az alapelv:

• kapja meg az I teljes áramot az áramkörben
• feszültségcsökkenés a teszt leden Ul

Teljes áram I

A teljes áram eléréséhez megmérem az Ur feszültségcsökkenést a sönt ellenálláson. Ehhez analóg csapokat használok. Mérem a feszültséget:

• U1 a GND és az A0 között
• U2 a GND és az A2 között

E feszültségek eltérése egyenlő feszültségcsökkenés a sönt ellenálláson: Ur = U2-U1.

Az I teljes áram: I = Ur/R_drop = Ur/250

Feszültségcsökkenés Ul

Ahhoz, hogy feszültségcsökkenést érjen el a LED -en, kivonom az U2 -t az U teljes feszültségből (amelynek 5 V -nak kell lennie): Ul = U - U2

3. lépés: Kód

úszó U = 4980; // GND és arduino VCC közötti feszültség mV = teljes feszültség

úszó U1 = 0; // 1 szonda

úszó U2 = 0; // 2 szonda

úszó Ur = 0; // feszültségcsökkenés a sönt ellenálláson

úszó Ul = 0; // feszültségcsökkenés a leden

úszó I = 0; // teljes áram az áramkörben

float R_drop = 200; // záró ellenállás ellenállása

üres beállítás ()

{

Sorozat.kezdet (9600);

pinMode (A0, INPUT);

pinMode (A1, BEMENET);

}

üres hurok ()

{

U1 = lebegés (analóg olvasat (A0))/1023*U; // kap feszültséget GND és A0 között milliVoltban

U2 = lebegés (analóg olvasás (A1))/1023*U; // feszültséget kap GND és A1 között milliVoltban

Ur = U2-U1; // feszültségcsökkenés a sönt ellenálláson

I = Ur/R_drop*1000; // teljes áram microAmp -ban

Ul = U-U2; // feszültségcsökkenés a leden

Serial.print ("1");

Sorozatnyomat (U1);

Serial.print ("2");

Soros.nyomtatás (U2);

Serial.print ("////");

Serial.print ("feszültségcsökkenés a söntellenálláson:");

Soros.nyomtatás (Ur);

Serial.print ("feszültségcsökkenés a leden:");

Sorozatnyomat (Ul);

Serial.print ("teljes áram:");

Soros.println (I);

// szünet

késleltetés (500);

}

4. lépés: Tesztelés

2 LED -et teszteltem, piros és kék. Amint láthatja, a kék LED -nek nagyobb a térdfeszültsége, és ezért a kék LED -nek szüksége van a kék LED -re 3 V körül.

5. lépés: Ellenállás tesztelése

I -V görbe az ellenállásnál. Mint látható, a grafikon lineáris. A grafikonok azt mutatják, hogy az Ohm törvénye csak az ellenállásokra vonatkozik, a ledekre nem. Számítok ellenállást, R = U/I. A mérések nem pontosak alacsony áramerősségnél, mert az Arduino analóg -digitális átalakító felbontása:

5V / 1024 = 4,8 mV és áram -> 19,2 mikroAmp.

Szerintem a mérési hibák:

• A kenyértábla -tartalom nem szuper tartalom, és hibákat okoz a feszültségben
• A használt ellenállások körülbelül 5 % -os ellenállással rendelkeznek
• Az analóg olvasásból származó ADC -értékek oszcillálnak