Kusoma kwa Arduino Inverted Magnetron Transducer: 3 Hatua

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Kama sehemu ya mradi wangu unaoendelea hapa, kuandikia maendeleo yanayoendelea ya kuingia kwangu kwenye ulimwengu wa fizikia ya chembe za Utupu wa Juu, ilifika kwa sehemu ya mradi ambao ulihitaji umeme na usimbuaji.

Nilinunua ziada ya safu ya utupu ya MKS 903 IMT ya ziada, bila mtawala au kusoma. Kwa msingi fulani, mifumo ya utupu wa hali ya juu inahitaji hatua anuwai za sensa ili kupima vizuri ukosefu wa gesi kwenye chumba. Unapopata utupu wenye nguvu na nguvu, kipimo hiki ni ngumu zaidi.

Kwa utupu mdogo, au utupu mkali, viwango rahisi vya thermocouple vinaweza kufanya kazi hiyo, lakini unapoondoa zaidi na zaidi kutoka kwenye chumba hicho, unahitaji kitu sawa na kipimo cha ioni ya gesi. Njia mbili za kawaida ni cathode ya moto na viwango baridi vya cathode. Vipimo vya cathode moto hufanya kazi kama mirija mingi ya utupu, ambayo ina filament ambayo huchemka elektroni za bure, ambazo zinaharakishwa kuelekea gridi ya taifa. Molekuli yoyote ya gesi katika njia hiyo itasababisha ionise na kusafirisha sensorer. Vipimo baridi vya cathode hutumia voltage ya juu na hakuna filament ndani ya magnetron ili kutengeneza njia ya elektroni ambayo pia inazalisha molekuli za gesi za mitaa na hutembea kwa sensorer.

Upimaji wangu unajulikana kama kipimo cha transducer cha magnetron iliyogeuzwa, iliyoundwa na MKS, ambayo iliunganisha umeme wa kudhibiti na vifaa vya kupima yenyewe. Walakini, pato ni voltage ya laini inayofanana na kiwango cha logarithmic inayotumika kupima utupu. Hivi ndivyo tutakavyokuwa tukipanga bidii yetu ya kufanya.

Hatua ya 1: Ni Nini Kinachohitajika?

Ikiwa wewe ni kama mimi, kujaribu kujenga mfumo wa utupu kwa bei rahisi, kupata kipimo chochote unachoweza ndio utakaokaa. Kwa bahati nzuri, upimaji mwingi hutengeneza viwango vya kupima kwa njia hii, ambapo kipimo hutoa voltage ambayo inaweza kutumika katika mfumo wako wa kipimo. Kwa hii inaweza kufundishwa haswa, utahitaji:

• 1 MKS HPS mfululizo 903 AP IMT sensor ya utupu ya cathode baridi
• 1 arduino uno
• Onyesho la kawaida la 2x16 LCD
• 10k ohm potentiometer
• kontakt kike wa DSUB-9
• kebo ya serial DB-9
• mgawanyiko wa voltage

Hatua ya 2: Kanuni

Kwa hivyo, nina uzoefu na arduino, kama kuchanganyikiwa na usanidi wangu wa RAMPS 3d, lakini sikuwa na uzoefu wa kuandika nambari kutoka chini, kwa hivyo huu ulikuwa mradi wangu wa kwanza halisi. Nilisoma miongozo mingi ya sensorer na kuibadilisha kuelewa jinsi ninaweza kuitumia na sensa yangu. Mwanzoni, wazo lilikuwa kwenda na meza ya kutafuta kama nilivyoona sensorer zingine, lakini niliishia kutumia uwezo wa kuelea wa arduino kufanya hesabu ya logi / laini kulingana na meza ya ubadilishaji iliyotolewa na MKS katika mwongozo.

Nambari hapa chini inaweka tu A0 kama kitengo cha kuelea kwa voltage, ambayo ni 0-5v kutoka kwa msuluhishi wa voltage. Halafu imehesabiwa kurudi nyuma kwa kiwango cha 10v na kuingiliwa kwa kutumia equation P = 10 ^ (v-k) ambapo p ni shinikizo, v ni voltage kwa kiwango cha 10v na k ni kitengo, katika kesi hii torr, iliyowakilishwa na 11.000. Inakadiria kuwa katika hatua inayoelea, kisha inaionesha kwenye skrini ya LCD katika notation ya kisayansi kwa kutumia dtostre.

# pamoja na # pamoja na // anzisha maktaba na nambari za pini za interface LiquidCrystal lcd (12, 11, 5, 4, 3, 2); / Anzisha mawasiliano ya serial kwa bits 9600 kwa sekunde: Serial.begin (9600); pinMode (A0, INPUT); // A0 imewekwa kama pembejeo #fafanua PRESSURE_SENSOR A0; lcd kuanza (16, 2); lcd.print ("Vyombo vya MKS"); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("IMT Cold Cathode"); kuchelewesha (6500); lcd wazi (); lcd.print ("Shinikizo la Kupima:"); } // utaratibu wa kitanzi unaendelea tena na tena milele: kitanzi batili () {float v = analogRead (A0); // v ni voltage ya pembejeo iliyowekwa kama kitengo cha kuelea kwenye analog Soma v = v * 10.0 / 1024; // v ni voltage ya mgawanyiko wa 0-5v iliyopimwa kutoka 0 hadi 1024 iliyohesabiwa hadi 0v hadi 10v wadogo kuelea p = pow (10, v - 11.000); // p ni shinikizo katika torr, ambayo inawakilishwa na k katika equation [P = 10 ^ (vk)] ambayo ni- // -11.000 (K = 11.000 kwa Torr, 10.875 kwa mbar, 8.000 kwa microns, 8.875 kwa Pascal Printa ya serial (v); shinikizo la charE [8]; dtostre (p, shinikizoE, 1, 0); // muundo wa kisayansi na maeneo 1 ya decimal lcd.setCursor (0, 1); lcd.print (shinikizoE); lcd.print ("Torr"); }

Hatua ya 3: Upimaji

Nilifanya vipimo kwa kutumia usambazaji wa umeme wa nje, katika fomu za nyongeza 0-5v. Kisha nikafanya mahesabu kwa mikono na kuhakikisha kuwa wanakubaliana na thamani iliyoonyeshwa. Inaonekana kusoma kidogo kwa kiwango kidogo sana, hata hivyo hii sio muhimu sana, kwani iko ndani ya maelezo yangu yanayohitajika.

Mradi huu ulikuwa mradi mkubwa wa kwanza wa kificho kwangu, na nisingeumaliza ikiwa haingekuwa kwa jamii nzuri ya arduino: 3

Miongozo isitoshe na miradi ya sensa ilisaidia sana kujua jinsi ya kufanya hivyo. Kulikuwa na majaribio mengi na makosa, na mengi ya kukwama. Lakini mwishowe, ninafurahi sana na jinsi hii ilivyotokea, na kwa uaminifu, uzoefu wa kuona nambari uliyofanya fanya inavyotakiwa kwa mara ya kwanza ni ya kushangaza sana.