Aiutaci a creare un misuratore di onde

  • Dec 09, 2021
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Nel progetto Lamptest, mi manca molto un semplice misuratore di impulsi che mostri continuamente la percentuale di pulsazione della luce. Penso che un dispositivo del genere sarebbe utile a molti altri.

Aiutaci a creare un misuratore di onde

Ora misuro il coefficiente di ripple con lo spettrometro Uprtek MK350D, ma per ogni misurazione è necessario premere un pulsante sul dispositivo o nel programma. Sarebbe fantastico se ci fosse un dispositivo aggiuntivo che mostra costantemente il livello di ripple e allo stesso tempo sarebbe bello se mostrasse la forma dell'increspatura sul suo schermo.

Per qualche ragione, i cinesi non producono misuratori di impulsi economici, non sono su Aliexpress. In Russia, producono TKA-PKM 09 per 36.000 rubli, eLight02 per 28.900 e Lupin per 7.000 rubli. Ho Lupin, ma non è molto conveniente perché i risultati delle sue misurazioni sono influenzati da interferenze elettromagnetiche.

Non c'è niente di difficile nel misurare l'ondulazione: è sufficiente effettuare diverse dozzine di misurazioni della luminosità in breve tempo e calcolare il fattore di ondulazione utilizzando una delle due formule, utilizzando il valore minimo e massimo ottenuti illuminazione.

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Esistono due formule per calcolare il coefficiente di ripple: semplice e complesso. Ecco una formula semplice (è così che conta l'ondulazione Uprtek MK350D).

Ecco il difficile (Lupin la pensa così).

Il fattore di ripple massimo secondo una formula semplice è 100% (con tale ondulazione, la sorgente luminosa si spegne completamente 100 volte al secondo), secondo la formula complessa, il KP può essere superiore al 100% se la luce non solo si spegne completamente, ma il tempo di luce è inferiore al tempo buio.

Ho fatto diversi tentativi per creare un misuratore di onde su Arduino, ma finora non è uscito nulla di buono.

Primo problema: sensore di luce.

È più comodo utilizzare sensori digitali con Arduino, come il TLS2561 o il BH1750, ma non sono adatti per misurare l'ondulazione, poiché sono troppo lenti. Nella migliore delle ipotesi, questi sensori sono in grado di effettuare 10 misurazioni al secondo e dobbiamo farne almeno 400, e preferibilmente 3000 (per ottenere un bel grafico).

Penso ai sensori digitali, puoi dimenticarlo: deve essere qualcosa che si collega all'ingresso analogico Arduino, perché anche in modalità lenta, puoi effettuare circa 8000 misurazioni in Dammi un secondo.

Ho provato a utilizzare il sensore TSL257-LF, ma si è scoperto che è troppo sensibile: con un'illuminazione di 8 lux si "ribalta" (sorprendentemente, non si parla di lux nella scheda tecnica). Ecco qualcosa che si vede solo se lo copri con la mano.

Ho provato a avvolgere il sensore con uno spesso strato di nastro isolante bianco, ma questo, ovviamente, non è serio.

Ho anche sensori OSRAM SFH5711-2 / 3, che hanno una gamma di 3-80000 lux nella scheda tecnica, ma trasmettono l'illuminazione con una corrente variabile a uscita (5-50 μA) a una tensione di 0,5 V e non so come accoppiarlo con Arduino, inoltre, si sono rivelati minuscoli - difficilmente riesco a saldarli fili.

Penso che dovremmo provare il sensore basato sul fototransistor TEMT6000 (eccola su Ali).

È economico e allegro, anche se la gamma è solo 10-1000 lux (1000 lux sono circa 40 cm da una lampada da 1000 lm), ma niente - puoi anche creare un filtro per la luce per ridurre la sensibilità.

Secondo problema: la programmazione. Posso fare alcune cose semplici su Arduino e probabilmente posso anche leggere i dati in un array e quindi visualizzare il grafico su TFT-screen, ma per il corretto calcolo del CP, è necessario filtrare e mediare i livelli minimo e massimo, e con questo sicuramente non lo faccio Posso farcela.

Immagino un misuratore di ondulazione come questo:

Hardware: Arduino, schermo TFT economico da 1,44 ", sensore di luce analogico. Si spera di poter fare a meno di un ADC esterno.

Programma:
- premendo il pulsante, memorizziamo il livello di oscurità (infatti, il livello della luce ambientale);
- acquisiamo 160 valori di luminosità nel buffer in ~ 0,05 secondi (~ 2,5 periodi della rete a 50 Hz, una misurazione ogni 0,3 ms);
- visualizzare due periodi sotto forma di grafico nella parte inferiore dello schermo (largo 128 pixel);
- calcoliamo il coefficiente di ripple usando due formule, visualizziamo due valori sullo schermo.

So che molti specialisti di elettronica e programmazione mi leggono. Forse puoi intraprendere la creazione di un dispositivo del genere per scopi di pubblica utilità? Se tutto funziona, sono in entrambe le mani se le fonti sono pubblicate su github e ne scriverò una dettagliata io stesso. istruzioni per assemblare un dispositivo del genere in modo che tutti possano realizzare un contatore in modo rapido, semplice ed economico ondulazione.

© 2021, Alexey Nadezhin

Da dieci anni scrivo ogni giorno di tecnologia, sconti, luoghi di interesse ed eventi. Leggi il mio blog sul sito ammo1.ru, v LJ, zen, Mirtsen, Telegramma.
I miei progetti:
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