หนึ่งในโปรเจกต์ที่ง่ายที่สุดที่สามารถทำได้ด้วย Arduino และตัวต้านทานไม่กี่ตัว คือการสร้างเครื่องวัด Ohm ด้วยค่าความต้านทานที่ทราบค่าเป็นอย่างดี คุณสามารถวัดค่าความต้านทานอีกตัวได้ด้วยหลักการ Voltage Divider

ก็ดีอยู่หรอก แต่คุณจะถูกจำกัดด้วยค่าอ้างอิงนี้ คุณไม่สามารถวัดตั้งแต่ 0.1 Ohm ถึง 1 MOhm ด้วยค่าอ้างอิง 1 kOhm ได้ ประการแรก อัตราส่วนจาก Voltage Divider จะเล็กมากจน ADC จะอ่านค่ารบกวน หรือจะใกล้กับค่าหนึ่ง ซึ่งหมายความว่า ADC จะอิ่มตัวที่ค่าสูงสุดที่สามารถอ่านได้ ดังนั้น มันจะแสดงค่าที่ผิดพลาด

ดังนั้น วิธีง่ายๆ ในการเพิ่มช่วงการวัด คือการเพิ่มตัวต้านทานอ้างอิงที่แตกต่างกัน แล้วสลับไปมาระหว่างพวกมัน เพื่อหาค่าของตัวต้านทานที่ไม่ทราบค่า คุณคงไม่อยากต่อสายและเปลี่ยนตัวอ้างอิงตลอดเวลา ดังนั้น สวิตช์ที่ควบคุมได้จะช่วยในขั้นตอนนี้ ด้วย SN74HC4066 คุณสามารถสลับระหว่าง 4 ค่าได้

ตัวต้านทานอ้างอิงถูกเลือกโดยมีช่วงทศวรรษ: 100 Ohm, 1 kOhm, 10 kOhm และ 100 kOhm ดาต้าชีทของ Quad Analog Switch สามารถดูได้ ที่นี่ ตัวต้านทานที่ไม่ทราบค่าจะวางอยู่ระหว่างสายสีม่วง (ในแผนผังวงจร) และกราวด์

ตอนนี้ โค้ดสำหรับการสลับและอ่านค่านั้นง่ายดาย สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม คุณสามารถเยี่ยมชม โพสต์นี้.

ค่าที่วัดได้สุดท้ายจะแสดงผลผ่านอินเทอร์เฟซของ Processing ซึ่งมี 4 ปุ่มสำหรับสลับระหว่างตัวอ้างอิงทั้ง 4 ตัว

โดยสรุป นี่คือโปรเจกต์ง่ายๆ เพื่อทำความเข้าใจหลักการพื้นฐานทางอิเล็กทรอนิกส์

EXPANDED TECHNICAL DETAILS

Precision Resistance Metering

โปรเจกต์นี้เปลี่ยน Arduino ให้เป็นเครื่องวัด Ohm ที่ใช้งานได้จริง เหมาะสำหรับงานในห้องปฏิบัติการและการคัดแยกชิ้นส่วน

• ตรรกะของ Voltage Divider: Arduino จะจับแรงดันไฟฟ้าระหว่างตัวต้านทานอ้างอิงที่ทราบค่าและตัวต้านทานทดสอบที่ไม่ทราบค่า โดยใช้ Ohm's Law ($R_{unknown} = rac{Voltage_{out} imes R_{known}}{Voltage_{ref} - Voltage_{out}}$) เฟิร์มแวร์จะคำนวณค่าความต้านทานด้วยความแม่นยำสูง
• แดชบอร์ดปรับช่วงอัตโนมัติ: (เวอร์ชันขั้นสูง) สตรีมค่าความต้านทานแบบเรียลไทม์ไปยังสคริปต์ Processing 3 บน PC พร้อมกัน ซึ่งจะแสดงเกจกราฟิกความละเอียดสูงและบันทึกข้อมูลสำหรับการวิเคราะห์ค่าความคลาดเคลื่อนของชิ้นส่วน

Accuracy

• เมทริกซ์การสอบเทียบ ADC: โค้ดมีการปรับค่าออฟเซ็ตเพื่อพิจารณาความต้านทานภายในของ Analog Mux ของ Arduino เพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำตลอดช่วงค่าความต้านทานที่กว้าง (10Ω ถึง 1MΩ)