আরডুইনো ব্যবহার করে ট্রান্সফরমারলেস এসি ভোল্টমিটার সার্কিট

এই নিবন্ধে আমরা শিখি কিভাবে আরডুইনো ব্যবহার করে ট্রান্সফর্মারলেস এসি ভোল্টমিটার তৈরি করা যায়।

মেকিং একটি এনালগ ভোল্টমিটার এটি তৈরি করা আপনার পক্ষে সহজ কাজ নয় কারণ আপনার শারীরিক পরিমাণের মতো টর্ক, গতির মতো ভাল জ্ঞান থাকতে হবে যা ব্যবহারিক প্রয়োগগুলির ক্ষেত্রে এটি যখন খুব কঠিন হতে পারে।

দ্বারাঅঙ্কিত নেগি

তবে ক ডিজিটাল ভোল্টমিটার তুলনামূলক এনালগ ভোল্টমিটার তৈরি করা যেতে পারে খুব তাড়াতাড়ি এবং খুব খুব কম প্রচেষ্টা দিয়ে। এখন একটি দিনের ডিজিটাল ভোল্টমিটার 4-5 লাইন কোড ব্যবহার করে আরডুইনোর মতো একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার বা বিকাশ বোর্ড ব্যবহার করে তৈরি করা যেতে পারে।

এই এসি ভোল্টমিটার সার্কিট কেন আলাদা?

আপনি যদি গুগলে যান এবং “আরডুইনো ব্যবহার করে এসি ভোল্টমিটার” সন্ধান করেন তবে আপনি পুরো ইন্টারনেটে অনেকগুলি সার্কিট পাবেন। তবে প্রায় সমস্ত এই সার্কিটগুলিতে আপনি একটি ট্রান্সফর্মার ব্যবহার করা দেখতে পাবেন।

এই প্রকল্পের সার্কিট একটি উচ্চ ওয়াটের ভোল্টেজ ডিভাইডার সার্কিট থেকে ট্রান্সফর্মারটি প্রতিস্থাপন করে এই সমস্যাটিকে পুরোপুরি সমাধান করে। এই সার্কিটটি কয়েক মিনিটের মধ্যেই একটি ছোট ব্রেডবোর্ডে সহজেই তৈরি করা যায় C প্রয়োজনীয় উপাদানগুলি:

এই প্রকল্পটি তৈরি করার জন্য আপনার নিম্নলিখিত উপাদানগুলির প্রয়োজন:

1.আরডুইনো

2. 100 কে ওহম প্রতিরোধক (2 ওয়াট)

3. 1 কে ওহম প্রতিরোধক (2 ওয়াট)

4. 1N4007 ডায়োড

5. একটি জেনার ডায়োড 5 ভোল্ট

6. 1 ইউএফ ক্যাপাসিটার

7. সংযোগ তারের

বর্তনী চিত্র:

সার্কিট ডায়াগ্রামে প্রদর্শিত হিসাবে সংযোগ তৈরি করুন।

ক) 1 কে ওহম প্রতিরোধককে মাটির সাথে সংযুক্ত করা উচিত তা মনে রেখে প্রতিরোধকগুলি ব্যবহার করে একটি ভোল্টেজ ডিভাইডার তৈরি করুন।

খ) ডায়োডের পি-টার্মিনালটি ডুমাডে প্রদর্শিত 1 কে ওহম প্রতিরোধকের পরে সরাসরি সংযুক্ত করুন। এবং এর এন টার্মিনাল 1 ইউএফ ক্যাপাসিটার থেকে।

গ) ক্যাপাসিটরের সমান্তরালে জেনার ডায়োড সংযোগ করতে ভুলবেন না (নীচে বর্ণিত)

ডি) ক্যাপাসিটারের পজিটিভ টার্মিনাল থেকে একটি তারকে সংযুক্ত করুন আরডুইনোর এনালগ পিন এ0 এর সাথে।

ঙ) ** আরডুইনোর গ্রাউন্ড পিনকে সামগ্রিক গ্রাউন্ডের সাথে সংযুক্ত করবেন না অন্য সার্কিট কাজ করবে না।

আরডিনো এর উদ্দেশ্য ::

আচ্ছা আপনি যে কোনও মাইক্রোকন্ট্রোলার ব্যবহার করতে পারেন তবে এর সহজ আইডিইয়ের কারণে আমি আরডুইনো ব্যবহার করেছি। মূলত আরডুইনো বা যে কোনও মাইক্রোকন্ট্রোলারের কাজ এখানে 1 কে ওহম রেজিস্টারকে ভোল্টেজ গ্রহণ করে এনালগ ইনপুট হিসাবে গ্রহণ করা এবং সেই মানটিকে মেইন এ সি এ রূপান্তর করা is একটি সূত্র ব্যবহার করে ভোল্টেজ মান (কর্ম বিভাগে ব্যাখ্যা করা হয়েছে)। আরডুইনো সিরিয়াল মনিটর বা ল্যাপটপের স্ক্রিনে এই প্রধান মানটি মুদ্রণ করে।

ভোল্টে বিভক্ত সার্কিট:

ইতিমধ্যে উপাদান বিভাগে উল্লিখিত হিসাবে, প্রতিরোধকগুলি (যা একটি ভোল্টেজ ডিভাইডার সার্কিট তৈরি করে) অবশ্যই উচ্চ শক্তি রেটিংের হতে হবে কারণ আমরা তাদেরকে সরাসরি মেইন এ সি সরবরাহের সাথে সংযুক্ত করতে যাচ্ছি।

এবং তাই এই ভোল্টেজ ডিভাইডার সার্কিটটি ট্রান্সফর্মারটি প্রতিস্থাপন করে। যেহেতু আরডুইনো সর্বাধিক 5 ভি এনালগ ইনপুট হিসাবে নিতে পারে, তাই ভোল্টেজ ডিভাইডার সার্কিট মেইন হাই ভোল্টেজকে কম ভোল্টেজে (5 ভি এর চেয়ে কম) বিভক্ত করতে ব্যবহৃত হয় L আসুন ধারণা করা যাক যে সরবরাহকারী ভোল্টেজটি 350 ভোল্ট (r.m.s)

যা সর্বোচ্চ বা পিক ভোল্টেজ দেয় = 300 * 1.414 = 494.2 ভোল্ট

সুতরাং 1 কে ওহম প্রতিরোধকের জুড়ে পিক ভোল্টেজ = = (494.2 ভোল্টস / 101 ক) * 1 কে = 4.9 ভোল্টস (সর্বাধিক)

দ্রষ্টব্য: * তবে 350 r.m.s এর জন্যও এই 4.9 ভোল্টটি r.m.s নয়, এর অর্থ হল বাস্তবের মধ্যে আরডুইনোর এনালগ পিনের ভোল্টেজটি 4.9 ভি এর চেয়ে কম হবে।

অতএব এই গণনাগুলি থেকে দেখা যায় যে এই সার্কিটটি নিরাপদভাবে 38. r.m.s এর আশেপাশে a.c ভোল্টেজ পরিমাপ করতে পারে

ডায়োড কেন?

যেহেতু আরডুইনো ইনপুট হিসাবে নেতিবাচক ভোল্টেজ নিতে পারে না, তাই ইনপুট এর নেতিবাচক অংশ a.c পাপ তরঙ্গ 1 কে ওহম প্রতিরোধক জুড়ে অপসারণ করা খুব গুরুত্বপূর্ণ। এবং এটি করার জন্য এটি ডায়োড ব্যবহার করে সংশোধন করা হয়। আরও ভাল ফলাফলের জন্য আপনি একটি ব্রিজ সংশোধনকারীও ব্যবহার করতে পারেন।

ক্যাপাসিটার কেন?
সংশোধন করার পরেও তরঙ্গে উপস্থিত লহরগুলি উপস্থিত রয়েছে এবং এইরূপের তরঙ্গগুলি সরাতে একটি ক্যাপাসিটার ব্যবহার করা হচ্ছে। ক্যাপাসিটারটি ভোল্টেজটিকে আরডুইনোতে খাওয়ানোর আগে মসৃণ করে।

কেন জেনার ডায়োড

5 ভোল্টের বেশি ভোল্টেজ অর্ডিনোকে ক্ষতি করতে পারে। সুতরাং এটির সুরক্ষার জন্য, একটি 5 ভি জেনার ডায়োড ব্যবহার করা হয়। যদি a.c মেইন ভোল্টেজ 380 ভোল্টের অতিক্রম করে অর্থাৎ এনালগ পিনে 5 ভোল্টের বেশি হয় তবে জেনার ডায়োডের ভাঙ্গন ঘটবে। এইভাবে ক্যাপাসিটারকে মাটিতে নামিয়ে আনা হবে। এটি আরডুইনোর সুরক্ষা নিশ্চিত করে।

কোড:

আপনার আরডুইনোতে এই কোডটি বার্ন করুন:

int x// initialise variable x
float y//initialise variable y
void setup()
{
pinMode(A0,INPUT) // set pin a0 as input pin
Serial.begin(9600)// begin serial communication between arduino and pc
}
void loop()
{
x=analogRead(A0)// read analog values from pin A0 across capacitor
y=(x*.380156)// converts analog value(x) into input ac supply value using this formula ( explained in woeking section)
Serial.print(' analaog input ' ) // specify name to the corresponding value to be printed
Serial.print(x) // print input analog value on serial monitor
Serial.print(' ac voltage ') // specify name to the corresponding value to be printed
Serial.print(y) // prints the ac value on Serial monitor
Serial.println()
}

বোঝার কোড:

1. পরিবর্তনশীল এক্স:

এক্স কোড ইন হিসাবে উল্লিখিত পিন A0 থেকে প্রাপ্ত ইনপুট এনালগ মান (ভোল্টেজ),

x = pinMode (A0, INPUT) // পিন a0 ইনপুট পিন হিসাবে সেট করুন

২. পরিবর্তনশীল এবং:

এই সূত্রটি y = (x * .380156) এ পৌঁছানোর জন্য প্রথমে আমাদের কিছু ধরণের গণনা করতে হবে:

ক্যাপাসিটর এবং ডায়োডের কারণে এখানে এই সার্কিটটি সর্বদা আরডুইনো পিন এ0 এর প্রকৃত মানের চেয়ে কম ভোল্টেজ সরবরাহ করে। যার অর্থ এনালগ পিনের ভোল্টেজ সর্বদা 1 কে ওহম প্রতিরোধকের জুড়ে ভোল্টেজের চেয়ে কম থাকে।

সুতরাং আমাদের ইনপুট এসি ভোল্টেজের সেই মানটি খুঁজে বের করতে হবে যেখানে আমরা পিন এ 0 এ 5 ভোল্ট বা 1023 এনালগ মান পাই। হিট এবং ট্রায়াল পদ্ধতিতে, সিমুলেশনটিতে দেখানো হিসাবে এটির মান প্রায় 550 ভোল্ট (শীর্ষ)।

R.m.s 550 শিখর ভোল্ট = 550 / 1.414 = 388.96 ভোল্ট r.m.s. সুতরাং এই r.m.s মানের জন্য আমরা পিন A0 এ 5 ভোল্ট পাই obtain সুতরাং এই সার্কিটটি সর্বোচ্চ 389 ভোল্ট পরিমাপ করতে পারে।

এখন পিন এ 0 --- 389 এ সি ভোল্ট = y এ 1023 অ্যানালগ মানের জন্য

যে কোনও এনালগ মান (x) y = (389/1023) * x a.c ভোল্ট দেয়

বা y = .38015 * x a.c ভোল্ট

আপনি ডুমুরগুলিতে পরিষ্কারভাবে পর্যবেক্ষণ করতে পারেন যে সিরিয়াল মনিটরে প্রিন্ট করা a.c মানটিও 389 ভোল্ট

স্ক্রিনে প্রয়োজনীয় মানগুলি মুদ্রণ করা ::

সিমুলেশন ছবিতে প্রদর্শিত হিসাবে সিরিয়াল মনিটরে আমাদের দুটি মান মুদ্রণ করা দরকার:

1. কোড অনুসারে এনালগ পিন A0 দ্বারা প্রাপ্ত এনালগ ইনপুট মান:

সিরিয়াল.প্রিন্ট ('আনালোগ ইনপুট') // প্রিন্ট করার জন্য সংশ্লিষ্ট মানটির জন্য নাম নির্দিষ্ট করুন

সিরিয়াল.প্রিন্ট (এক্স) // সিরিয়াল মনিটরে প্রিন্ট ইনপুট অ্যানালগ মান

২. কোডে বর্ণিত মেইনগুলি থেকে এসি ভোল্টেজের আসল মান:

সিরিয়াল.প্রিন্ট ('এসি ভোল্টেজ') // প্রিন্ট করার জন্য সংশ্লিষ্ট মানটির জন্য নাম নির্দিষ্ট করুন

সিরিয়াল.প্রিন্ট (y) // সিরিয়াল মনিটরে এসি মান প্রিন্ট করে

এই ট্রান্সফর্মার্লাস এসি ভল্টমিটার ব্যবহার করে আরডুইনো ব্যবহার করছেন

1. ভোল্টেজ বিভাজক সার্কিট রূপান্তর করে বা মেইন এসি ভোল্টেজকে কম লো ভোল্টেজ মানের সাথে নামিয়ে দেয়।

২. সংশোধন করার পরে এই ভোল্টেজটি আরডুইনোর এনালগ পিন দ্বারা এবং সূত্র ব্যবহার করে নেওয়া হয়

y = 0.38015 * x a.c ভোল্টগুলিকে আসল মেইন a.c মান ভোল্টে রূপান্তরিত করা হয়।

৩. এই রূপান্তরিত মানটি আরডুইনো আইডিইয়ের সিরিয়াল মনিটরে মুদ্রিত হয়।

সিমুলেশন:

পর্দার মুদ্রিত মানটিকে প্রকৃত a.c মানের সাথে কতটা বন্ধ করে দেয় তা দেখতে, a.c ভোল্টেজের বিভিন্ন মানের জন্য সিমুলেশন চালানো হয়:

ক) 220 ভোল্ট বা 311 প্রশস্ততা

খ) 235 ভোল্ট বা 332.9 প্রশস্ততা

গ) 300 ভোল্ট বা 424.2

সুতরাং নিম্নলিখিত ফলাফল থেকে দেখা যায় যে 220 a.c সরবরাহের জন্য, আরডুইনো 217 ভোল্ট দেখায়। এবং এই a.c এর মান বাড়ার সাথে সাথে সিমুলেশনের ফলাফল আরও নির্ভুল হয়ে যায় যা ইনপুট a.c মানের আরও কাছে থাকে।