Statisk elektrisitetsmåling basert på nødsystem: 8 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Har du noen gang tenkt på å lage et nødbelysningssystem når hovedstrømmen går av. Og siden du har litt kunnskap om elektronikk, bør du vite at du enkelt kan sjekke tilgjengeligheten av nettstrømmen ved å måle spenningen.

Men det jeg skal si er en helt annen tilnærming. Jeg foreslår at for å måle den elektrostatiske feltintensiteten i nærheten av en hovedstrømledning og filtrere den som leser og bruker den i henhold til vår bruk. Fordelen med denne tilnærmingen er at vi er helt elektrisk isolert fra hovedstrømmen, og jeg kan si ikke -invasiv (selv du bruker en opto-isolator du trenger for å håndtere strømnettet) Dette prosjektet består av 3 hoveddeler,

• statisk elektrisitetssensor
• kalman filterbasert signalprosessor
• relébasert lyskontroller.

Trinn 1: Statisk elektrisitetssensor

Gutter, dette er den enkleste statiske elektrisitetssensoren som finnes. det er bare et darlington -par transistorer.

• Jeg brukte 2 C828 NPN -transistorer, men 2 generelle NPN -transistorer vil gjøre jobben.
• På grunn av ekstrem gevinst av darligton -paret kan vi måle endringen av statisk elektrisitet ved inngangspunktet.
• Bare bruk en tape og lim inn inngangspinnen med isolasjonen av strømnettet.

det går en 230V AC -ledning til lyset på rommet mitt, og jeg har akkurat valgt en ledning av darligton -paret til konduktkassen som bærer den ledningen.

Trinn 2: Behandle signalet ved hjelp av Arduino

Jeg brukte en Arduino nano til dette. Men enhver Arduino -variant kan brukes.

I utgangspunktet her vil spenningsavlesningen fra den statiske elektriske sensoren bli behandlet. Jeg forklarer koden på slutten av dokumentet.

Deretter endres den digitale pinnen 9 slik at nødlyset kan styres gjennom reléet

Trinn 3: Full krets

Reléet drives av en effekttransistor, og det er en reversert forspent diode for å unngå at transistoren blir skadet av den motsatte induserte spenningen til reléspolen.

Bytt gjerne ledninger til reléet og ha en pære med hvilken som helst spenning.

Trinn 4: Forklaring av koden

I denne koden har jeg implementert 2 kaskade kalmanfiltre. Jeg lagde denne algoritmen ved å observere utgangen på hvert trinn og utviklet den for å ha ønsket utgang.

Trinn 5: Kalman Object

her har jeg laget en klasse for kalman -filteret. inkludert all variabel som er nødvendig. Her kommer jeg ikke til å forklare betydningen av variablene i detalj, slik du kan finne det på andre nettsteder. "dobbel" datatype er egnet for å håndtere den nødvendige matematikken.

Verdien 'R' satte jeg etter spor og feil ved å observere utdataene fra det første filteret, jeg økte det til jeg fikk en støyfri singel som vist på det andre bildet. Verdien 'Q' er en generell for alle 1D kalman -filtre. Å finne passende verdi for dette er en slitsom oppgave, så det er bedre å gjøre det enkelt

Trinn 6: Kalman Object and Setup

• her er kalman -filteret implementert
• 2 objekter av den dannet
• pinModes er satt til å hente dataene og sende ut signalet for reléet

Trinn 7: The Loop

Først har jeg filtrert inngangssignalet, så observert hva som skjer når AC -strømforsyningen er tilstede og når den er fraværende.

Jeg la merke til variansendringene da jeg byttet strømnettet.

så jeg trakk fra to påfølgende verdier av filterutgangen og ta det som variansen.

så observerte jeg hva som skjer med det da jeg slo strømmen av og på. Jeg la merke til at det skjer en betydelig endring da jeg byttet. men problemet var at verdiene svinger betydelig. Dette kan løses ved hjelp av et løpende middel. men siden jeg brukte kalman tidligere, brøt jeg bare en annen filterblokk til variansen og sammenlignet utgangene.