اندازه گیری الکتریسیته ساکن سیستم روشنایی اضطراری: 8 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

آیا تا به حال به این فکر کرده اید که وقتی برق اصلی شما قطع می شود ، یک سیستم روشنایی اضطراری بسازید. و از آنجا که شما حتی اطلاعات کمی در زمینه الکترونیک دارید ، باید بدانید که به سادگی می توانید با اندازه گیری ولتاژ در دسترس بودن منبع تغذیه را بررسی کنید.

اما آنچه می خواهم بگویم رویکرد کاملاً متفاوتی است. من پیشنهاد می کنم که برای اندازه گیری شدت میدان الکترواستاتیک در نزدیکی سیم اصلی تغذیه و فیلتر کردن آن و خواندن و استفاده از آن طبق استفاده ما. مزیت این روش این است که ما به طور کامل از قدرت اصلی جدا شده ایم و می توانم بگویم غیر تهاجمی (حتی شما از یک عایق نوری که برای برق رسانی به آن نیاز دارید) این پروژه شامل 3 قسمت اصلی است ،

• سنسور الکتریسیته ساکن
• پردازنده سیگنال مبتنی بر فیلتر kalman
• کنترل کننده نور مبتنی بر رله

مرحله 1: سنسور الکتریسیته ساکن

بچه ها ، این ساده ترین سنسور الکتریسیته ساکن موجود است. این فقط یک جفت ترانزیستور است.

• من از 2 ترانزیستور C828 NPN استفاده کردم اما هر 2 ترانزیستور NPN عمومی کار را انجام می دهد.
• به دلیل افزایش شدید جفت دارلیگتون ، می توانیم تغییر الکتریسیته ساکن را در نقطه ورودی اندازه گیری کنیم.
• فقط از یک نوار چسب استفاده کنید و پین ورودی را با عایق برق اصلی چسبانید.

یک سیم AC 230V به چراغ اتاق من می رود و من فقط یک سیم از جفت دارلیگتون را به محفظه وصل کننده آن سیم منتقل کردم.

مرحله 2: پردازش سیگنال با استفاده از آردوینو

من برای این کار از نانو آردوینو استفاده کردم. اما از هر نوع آردوینو می توان استفاده کرد.

اساساً در اینجا قرائت ولتاژ از سنسور الکتریکی استاتیک پردازش می شود و در انتهای سند کد را توضیح می دهم.

سپس پین دیجیتال 9 متناسب با آن تغییر می کند تا نور اضطراری از طریق رله کنترل شود

مرحله 3: مدار کامل

رله توسط یک ترانزیستور قدرت هدایت می شود و یک دیود جانبدار معکوس وجود دارد تا از آسیب دیدن ترانزیستور توسط ولتاژ ناشی از معکوس سیم پیچ رله جلوگیری شود.

با خیال راحت سیم کشی رله را تغییر دهید و یک لامپ با هر ولتاژ داشته باشید.

مرحله 4: توضیح کد

در این کد من 2 فیلتر kalman آبشار را اجرا کرده ام. من این الگوریتم را با مشاهده خروجی در هر مرحله ساختم و توسعه دادم تا خروجی مورد نظر را داشته باشد.

مرحله 5: شیء کالمن

در اینجا من یک کلاس برای فیلتر kalman ایجاد کرده ام. شامل همه متغیرهای لازم در اینجا من نمی خواهم مفاهیم متغیرها را به تفصیل توضیح دهم ، همانطور که در سایت های دیگر می توانید پیدا کنید. نوع داده "دو" برای مدیریت ریاضی مورد نیاز مناسب است.

مقدار 'R' را با ردیابی و خطا با مشاهده خروجی فیلتر 1 قرار می دهم ، آن را افزایش می دهم تا جایی که در تصویر دوم نشان داده می شود صدای بدون نویز دریافت می کنم. مقدار 'Q' برای همه فیلترهای kalman 1D کلی است. یافتن ارزش مناسب برای این کار یک نوع کار خسته کننده است ، بنابراین بهتر است ساده کار کنیم

مرحله 6: Kalman Object و Setup

• در اینجا فیلتر kalman پیاده سازی شده است
• 2 جسم از آن تشکیل شد
• pinModes برای دریافت داده ها و خروجی سیگنال رله تنظیم شده است

مرحله 7: حلقه

ابتدا سیگنال ورودی را فیلتر کردم ، سپس مشاهده کردم که وقتی منبع تغذیه AC هنگام غیاب وجود داشته باشد ، چه اتفاقی می افتد.

وقتی وصل می کنم متوجه تغییر واریانس می شوم.

بنابراین من 2 مقدار متوالی خروجی فیلتر را کم کردم و آن را به عنوان واریانس در نظر گرفتم.

سپس مشاهده کردم که هنگام روشن و خاموش کردن شبکه چه اتفاقی برای آن می افتد. متوجه شدم که هنگام تعویض تغییرات قابل توجهی اتفاق می افتد. اما مسئله این بود که ارزشها به طور قابل توجهی در نوسان است. این را می توان با استفاده از میانگین حل شده حل کرد. اما از آنجا که قبلاً از کالمن استفاده کردم ، فقط یک بلوک فیلتر دیگر را به واریانس متصل کردم و خروجی ها را مقایسه کردم.