Statisk elektricitetsmåling baseret på nødbelysningssystem: 8 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Har du nogensinde tænkt på at lave et nødbelysningssystem, når din hovedstrøm slukker. Og da du har en lille smule viden inden for elektronik, bør du vide, at du nemt kan kontrollere tilgængeligheden af lysnettet ved blot at måle spændingen.

Men det, jeg vil sige, er en helt anden tilgang. Jeg foreslår, at for at måle den elektrostatiske feltintensitet i nærheden af en hovedstrømledning og filtrere den aflæsning og bruge den i henhold til vores brug. en opto-isolator, du skal håndtere netstrøm) Dette projekt består af 3 hoveddele,

• statisk elektricitetssensor
• kalman filterbaseret signalprocessor
• relæbaseret lysstyring.

Trin 1: Statisk elektricitetssensor

Guys, dette er den enkleste statiske elektricitetssensor, der er. det er bare et darlington -par transistorer.

• Jeg brugte 2 C828 NPN -transistorer, men alle 2 generelle NPN -transistorer vil gøre arbejdet.
• På grund af ekstrem gevinst for darligton -parret kan vi måle ændringen af statisk elektricitet ved inputpunktet.
• Brug bare et gaffatape og indsæt inputstiften med isolering af lysnettet.

der går en AC 230V -ledning til mit rums lys, og jeg har lige selotapet en ledning af darligton -parret til konduktkassen, der bærer den ledning.

Trin 2: Behandling af signalet ved hjælp af Arduino

Jeg brugte en Arduino nano til dette. Men enhver Arduino -variant kan bruges.

Grundlæggende her vil spændingsaflæsning fra den statiske elektriske sensor blive behandlet, og jeg forklarer koden i slutningen af dokumentet.

Derefter ændres den digitale pin 9 i overensstemmelse hermed, så nødlyset kan styres gennem relæet

Trin 3: Fuldt kredsløb

Relæet drives af en effekttransistor, og der er en omvendt forspændt diode for at undgå, at transistoren beskadiges af relæspolens omvendte inducerede spænding.

Skift gerne relæets ledninger og få en pære med enhver spænding.

Trin 4: Forklaring af koden

I denne kode har jeg implementeret 2 kaskade kalman filtre. Jeg lavede denne algoritme ved at observere output ved hvert trin og udviklede den til at have den ønskede output.

Trin 5: Kalman Object

her har jeg lavet en klasse til kalman -filteret. inklusive alle nødvendige variabler. Her vil jeg ikke forklare betydningen af variablerne i detaljer, som du kan finde det på andre websteder. "dobbelt" datatype er egnet til håndtering af den nødvendige matematik.

Værdi 'R' satte jeg efter spor og fejl ved at observere output fra det første filter, jeg øgede det, indtil jeg får en støjfri single som vist på det andet billede. Værdi 'Q' er en generel for alle 1D kalman filtre. At finde passende værdi til dette er en kedelig opgave, så det er bedre at gå enkelt

Trin 6: Kalman Object and Setup

• her er kalman -filteret implementeret
• 2 objekter af det dannede
• pinModes er blevet indstillet til at hente data og udsende signalet for relæet

Trin 7: Loop

Først har jeg filtreret indgangssignalet og derefter observeret, hvad der sker, når vekselstrømforsyningen er til stede, og når den ikke er til stede.

Jeg lagde mærke til variationerne, da jeg skiftede lysnettet.

så jeg trak 2 på hinanden følgende værdier af filteroutput og tage det som variansen.

så observerede jeg, hvad der sker med det, da jeg tændte og slukkede for lysnettet. Jeg bemærkede, at der sker en betydelig ændring, da jeg skiftede. men spørgsmålet var alligevel, at værdierne svinger betydeligt. Dette kunne løses ved hjælp af et løbende middel. men da jeg brugte kalman tidligere kaskaderede jeg bare en anden filterblok til variansen og sammenlignede output.