ในบทช่วยสอนนี้ คุณจะได้เรียนรู้วิธีประกอบหัววัด EMI (การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า)

EMI เป็นรูปแบบหนึ่งของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า: เป็นการรวมกันของคลื่นไฟฟ้าและคลื่นแม่เหล็กที่เคลื่อนที่ออกไปจากทุกที่ที่สัญญาณไฟฟ้ากำลังเปลี่ยน หรือเปิดและปิดอย่างรวดเร็ว

จุดเด่นของอุปกรณ์นี้คือการตรวจจับโหลดพลังงาน "แฝง" หรือ "แวมไพร์" ซึ่งเรียกให้ถูกต้องกว่าคือ standby power เป็นปริมาณไฟฟ้าที่ไหลผ่านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางชนิดอย่างต่อเนื่อง แม้ว่าจะถูกปิดหรืออยู่ในโหมด standby แล้วก็ตาม อุปกรณ์ต่างๆ ใช้ standby power สำหรับคุณสมบัติต่างๆ เช่น นาฬิกาดิจิทัล, การรับสัญญาณรีโมทคอนโทรล และเครื่องวัดอุณหภูมิ กฎระเบียบด้านประสิทธิภาพพลังงานที่ค่อนข้างอ่อนแอในสหรัฐอเมริกา ส่งผลให้อุปกรณ์หลายชนิดดึงกำลังวัตต์มากกว่าที่จำเป็นในโหมด standby เป็นจำนวนมาก

เครื่องตรวจจับ EMI ทำงานโดยการจับพลังงานไฟฟ้าที่เข้ามายัง analog port ของ Arduino และเปลี่ยนให้เป็นเสียงผ่านทาง speaker

อุปกรณ์:

• 1x Arduino Uno หรือ Arduino Nano + สาย USB

• 1x 1MOhm resistor สายไฟเชื่อมต่อแบบ single core จำนวนหนึ่ง

• 1x PCB ขนาด 4x6 ซม. male headers สำหรับ Arduino จำนวนหนึ่ง

• 1x piezo speaker

• ลิงก์ ไปยังการออกแบบดิจิทัลของเคสสำหรับ EMI detector ของคุณ (เหมาะสำหรับกรณีที่คุณใช้ Arduino Nano)

ขั้นตอนที่ 1: การประกอบหัววัด EMI

สามารถประกอบหัววัด EMI โดยใช้ Arduino Uno หรือ Arduino Nano ได้

นี่คือ วิดีโอ timelapse ของกระบวนการประกอบหัววัด EMI ที่ใช้ Arduino Nano

รายการชิ้นส่วน

• 1x Arduino Uno หรือ Arduino Nano + สาย USB

• 1x 1MOhm resistor สายไฟเชื่อมต่อแบบ single core จำนวนหนึ่ง

• 1x PCB ขนาด 4x6 ซม. male headers สำหรับ Arduino จำนวนหนึ่ง

• 1x piezo speaker

• ลิงก์ไปยังการออกแบบดิจิทัลของเคสสำหรับ EMI detector ของคุณ (เหมาะสำหรับกรณีที่คุณใช้ Arduino Nano)

เริ่มต้นด้วยการบัดกรี male headers 3 ตัวลงบน PCB เมื่อคุณเสียบ PCB เข้ากับบอร์ด Arduino, headers เหล่านั้นจะต้องเสียบเข้ากับ pin 9, GND และ Analog5 บัดกรี speaker ลงบน PCB ขาบวกของ speaker จะต้องเชื่อมต่อกับ male header ที่เสียบเข้ากับ pin 9 ของบอร์ด Arduino

ขาอีกข้าง (ขาที่เป็นลบ) ของ speaker จะต้องเชื่อมต่อกับปลายด้านหนึ่งของ resistor (ผ่านสายไฟเชื่อมต่อ)

ตอนนี้ ให้บัดกรี resistor ลงบน PCB เชื่อมต่อปลายด้านหนึ่งของ resistor เข้ากับ male header ที่เสียบเข้ากับ GND บนบอร์ด Arduino เชื่อมต่อปลายอีกด้านหนึ่งเข้ากับ header ที่เสียบเข้ากับ A5

หยิบสายไฟ solid core ยาวประมาณ 20 ซม. และบัดกรีปลายด้านหนึ่งให้ตรงกับ male header ที่เสียบเข้ากับ A5

หัววัด EMI ของคุณพร้อมแล้ว

ขั้นตอนที่ 2: ตั้งโปรแกรม EMI Detector

ไม่ว่าคุณจะใช้ Arduino Uno หรือ Nano, code ที่คุณต้องอัปโหลดเพื่อให้หัววัดทำงานได้อย่างถูกต้องนั้นโดยพื้นฐานแล้วเหมือนกัน

เพียงตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ตั้งโปรแกรม digital pin ที่ถูกต้องสำหรับ piezo speaker ในคำแนะนำข้างต้น เราได้เชื่อมต่อ speaker เข้ากับ D9 บน Arduino Uno และ D3 บน Arduino Nano

// Arduino Electromagnetic interference detector // Code modified by Patrick Di Justo, based on // Aaron ALAI EMF Detector April 22nd 2009 VERSION 1.0 // aaronalai1@gmail.com // // This outputs sound and numeric data to the 4char #include #define SerialIn 2 #define SerialOut 7 #define wDelay 900 int inPin = 5; int val = 0; SoftwareSerial mySerialPort(SerialIn, SerialOut); void setup() { pinMode(SerialOut, OUTPUT); pinMode(SerialIn, INPUT); mySerialPort.begin(19200); mySerialPort.print("vv"); mySerialPort.print("xxxx"); delay(wDelay); mySerialPort.print("----"); delay(wDelay); mySerialPort.print("8888"); delay(wDelay); mySerialPort.print("xxxx"); delay(wDelay); Serial.begin(9600); } void loop() { val = analogRead(inPin); Serial.println(val); dispData(val); val = map(val, 1, 100, 1, 2048); tone(9, val, 10); } void dispData(int i) { if ((i<-999) || (i>9999)) { mySerialPort.print("ERRx"); return; } char fourChars[5]; sprintf(fourChars, "%04d", i); mySerialPort.print("v"); mySerialPort.print(fourChars); }

code ของ Arduino ฉบับเต็มก็มีให้ดาวน์โหลด ที่นี่ (หรือด้านล่าง)

เนื่องจาก Arduino เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ของคุณด้วยสาย USB จึงได้รับคลื่นรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าจำนวนมากจากคอมพิวเตอร์ ที่แย่กว่านั้นคือ EMI ถูกส่งเข้าสู่ Arduino ผ่านสาย USB เพื่อให้อุปกรณ์ตรวจจับนี้ทำงานได้อย่างแท้จริง เราจะต้องพกพาได้ แบตเตอรี่ 9 โวลต์ใหม่เอี่ยมควรเพียงพอที่จะทำให้อุปกรณ์นี้ทำงานได้ Arduino ของคุณควรจะเริ่มทำงานตามปกติ: LED ที่อยู่บนบอร์ด Arduino ควรจะกะพริบ และภายในไม่กี่วินาที code ของ EMI ควรจะทำงาน

ดูหัววัด EMI ทำงานได้ ที่นี่

ขั้นตอนที่ 3: การใช้งาน EMI Detector

คุณสามารถใช้หัววัด EMI เพื่อเปรียบเทียบรังสี EMI ที่มาจากเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ

ถือหัววัดไว้ข้างระบบสเตอริโอหรือทีวีขณะที่อุปกรณ์เหล่านี้อยู่ในโหมด standby คุณอาจได้ค่าที่คล้ายกับการเปิดแล็ปท็อป เมื่อคุณพบแล้วว่าเครื่องใช้ไฟฟ้าชนิดใดที่แผ่รังสี EMI ออกมามากที่สุดในโหมด standby คุณสามารถเรียนรู้ที่จะถอดปลั๊กอุปกรณ์เหล่านั้นเพื่อประหยัดพลังงาน

บทช่วยสอนนี้จัดทำขึ้นภายใต้โครงการ DEEDU ซึ่งได้รับเงินสนับสนุนร่วมจากโครงการ Erasmus+ ของคณะกรรมาธิการยุโรป หมายเลขโครงการ: 2018-1-FR02-KA205-014144.

เนื้อหาในเอกสารนี้ไม่ได้สะท้อนความคิดเห็นอย่างเป็นทางการของสหภาพยุโรป ความรับผิดชอบสำหรับข้อมูลและความคิดเห็นที่แสดงในที่นี้ขึ้นอยู่กับผู้เขียนทั้งหมด สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดส่งอีเมลถึงเราที่ info@digijeunes.com.

รายละเอียดทางเทคนิคเพิ่มเติม

การแสดงภาพสนามที่มองไม่เห็น

EMI Detector เป็นเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่มีความไวสูง ซึ่งออกแบบมาเพื่อตรวจจับ "Ghost" electrical f