- Kako deluje elektromagnetni ventil?
- Potrebne komponente
- Shema vezja
- Razlaga programske kode
- Upravljanje magnetnega ventila iz Arduina
Solenoidi so zelo pogosti pogoni v mnogih sistemih za avtomatizacijo procesov. Obstaja veliko vrst elektromagneta, na primer obstajajo elektromagnetni ventili, s katerimi lahko odpiramo ali zapiramo vodovod ali plinovod, obstajajo pa elektromagnetni bati, ki se uporabljajo za linearno gibanje. Zelo pogosta aplikacija elektromagneta, na katero bi naletela večina od nas, je zvonec ding-dong. Zvonec vrat ima v notranjosti elektromagnetno tuljavo bata, ki bo ob napajanju z izmeničnim tokom premaknila majhno palico gor in dol. Ta palica bo udarila po kovinskih ploščah, nameščenih na obeh straneh elektromagneta, da bo ustvarila pomirjujoč zvok ding dong. Uporablja se tudi kot zaganjalnik v vozilih ali kot ventil v RO in brizgalnih sistemih.
Pred tem smo izdelali avtomatski razdeljevalnik vode z uporabo Arduino in Solenoid, zdaj pa se bomo podrobneje naučili nadzora nad Solenoidom z Arduino.Kako deluje elektromagnetni ventil?
Elektromagnet je naprava, ki električno energijo pretvarja v mehansko. Ima tuljavo, navito nad prevodnim materialom, ki deluje kot elektromagnet. Prednost elektromagneta pred naravnim magnetom je v tem, da ga lahko po potrebi vklopite ali izklopite z napajanjem tuljave. Torej, ko je tuljava pod napetostjo, ima po faradejevem zakonu vodnik, ki nosi tok, magnetno polje okoli sebe, saj je vodnik tuljava, je magnetno polje dovolj močno, da magnetizira material in ustvari linearno gibanje.
Načelo delovanja je podobno kot pri releju, v njem je tuljava, ki ob napetosti povleče prevodni material (bat) v sebe in tako omogoča pretok tekočine. Ko je brez napetosti, z vzmetjo potisne bat nazaj v prejšnji položaj in znova blokira pretok tekočine.
Med tem postopkom tuljava črpa veliko toka in povzroča tudi problem s histerezo, zato magnetne tuljave ni mogoče poganjati neposredno skozi logično vezje. Tu uporabljamo 12V magnetni ventil, ki se običajno uporablja za nadzor pretoka tekočin. Elektromagnet črpa stalni tok 700 mA, ko je pod napetostjo, in vrh skoraj 1,2 A, zato moramo te stvari upoštevati pri načrtovanju vezja elektromagnetnega pogona za ta magnetni ventil.
Potrebne komponente
- Arduino UNO
- Elektromagnetni ventil
- IRF540 MOSFET
- Tipkalo - 2 št.
- Upor (10k, 100k)
- Dioda - 1N4007
- Breadboard
- Povezovanje žic
Shema vezja
Shema vezja za elektromagnetni ventil, ki ga nadzoruje Arduino, je navedena spodaj:
Razlaga programske kode
Na koncu je podana celotna koda elektromagnetnega ventila Arduino. Tukaj razlagamo celoten program za razumevanje delovanja projekta
Najprej smo digitalni zatič 9 opredelili kot izhod za elektromagnet, digitalna zatiča 2 in 3 pa kot vhodna zatiča za gumbe.
void setup () { pinMode (9, IZHOD); pinMode (2, INPUT); pinMode (3, INPUT); }
Zdaj v praznem krogu vklopite ali izklopite elektromagnet glede na stanje digitalnih zatičev 2 in 3, pri čemer sta dva gumba povezana za vklop in izklop magnetnega ventila.
void loop () { if (digitalRead (2) == HIGH) { digitalWrite (9, HIGH); zamuda (1000); } sicer if (digitalRead (3) == HIGH) { digitalWrite (9, LOW); zamuda (1000); } }
Upravljanje magnetnega ventila iz Arduina
Po nalaganju celotne kode v Arduino boste lahko s pomočjo dveh tipk vklopili in izklopili solenoid. Za indikacijo je na magnet pritrjena tudi LED. Celoten delovni video je na koncu te vadnice.
Ko je gumb 1 pritisnjen, Arduino poslati HIGH logiko vrata terminala MOSFET IRF540, ki je povezana na 9 th pin za Arduino. Ker je IRF540 N-kanalni MOSFET, torej, ko njegova vratna sponka postane VISOKO, omogoča pretok toka od odtoka do vira in vklopi elektromagnet.
Podobno, ko pritisnemo gumb 2, Arduino pošlje LOW logiko na terminal vrat MOSFET IRF540, zaradi česar se elektromagnet izklopi.
Če želite izvedeti več o vlogi MOSFET-jev pri pogonu magnetnega ventila, lahko preverite vezje gonilnika elektromagnetnega polja.