Op statische elektriciteit gebaseerd noodverlichtingssysteem - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Heb je er ooit aan gedacht om een noodverlichtingssysteem te maken wanneer je hoofdstroom uitvalt. En aangezien u ook maar een beetje kennis van elektronica hebt, moet u weten dat u de beschikbaarheid van de netspanning eenvoudig kunt controleren door simpelweg de spanning te meten.

Maar wat ik ga zeggen is een heel andere benadering. Ik suggereer dat om de elektrostatische veldintensiteit in de buurt van een hoofdstroomdraad te meten en die lezing te filteren en te gebruiken volgens ons gebruik. Het voordeel van deze benadering is dat we volledig elektrisch geïsoleerd zijn van de hoofdstroom en ik zou kunnen zeggen niet-invasief (zelfs jij gebruikt een opto-isolator die je nodig hebt om met netstroom om te gaan) Dit project bestaat uit 3 hoofdonderdelen,

• statische elektriciteitssensor
• kalman op filter gebaseerde signaalprocessor
• op relais gebaseerde lichtcontroller.

Stap 1: statische elektriciteitssensor

Jongens, dit is de eenvoudigste statische elektriciteitssensor die er is. het is gewoon een paar darlington transistors.

• Ik heb 2 C828 NPN-transistoren gebruikt, maar elke 2 NPN-transistors voor algemeen gebruik zullen het werk doen.
• Vanwege de extreme versterking van het darligton-paar kunnen we de verandering van statische elektriciteit bij het ingangspunt meten.
• Gebruik gewoon een ducttape en plak de ingangspin met de isolatie van de netvoeding.

er is een AC 230V-draad die naar het licht van mijn kamer gaat en ik heb zojuist een draad van het darligton-paar geseloteerd naar de leidingbehuizing die die draad draagt.

Stap 2: Het signaal verwerken met Arduino

Ik heb hiervoor een Arduino nano gebruikt. Maar elke Arduino-variant kan worden gebruikt.

In principe zal hier de spanningsaflezing van de statische elektrische sensor worden verwerkt, ik zal de code aan het einde van het document uitleggen.

Vervolgens wordt de digitale pin 9 dienovereenkomstig gewijzigd, zodat het noodlicht via het relais kan worden bediend

Stap 3: Volledig circuit

Het relais wordt aangedreven door een vermogenstransistor en er is een omgekeerde voorgespannen diode om te voorkomen dat de transistor wordt beschadigd door de omgekeerde geïnduceerde spanning van de relaisspoel.

Voel je vrij om de bedrading van het relais te veranderen en een lamp met elke spanning te hebben.

Stap 4: Uitleg van de code

In deze code heb ik 2 trapsgewijze kalman-filters geïmplementeerd. Ik heb dit algoritme gemaakt door de uitvoer bij elke stap te observeren en het te ontwikkelen om de gewenste uitvoer te hebben.

Stap 5: Kalman-object

hier heb ik een klasse gemaakt voor het kalman-filter. inclusief alle benodigde variabelen. Hier ga ik de betekenissen van de variabelen niet in detail uitleggen, zoals je dat op andere sites kunt vinden. "dubbel" gegevenstype is geschikt voor het verwerken van de vereiste wiskunde.

Waarde 'R' heb ik door trail and error gezet door de uitvoer van het 1e filter te observeren, ik heb het verhoogd totdat ik een ruisvrije single krijg, zoals weergegeven in de tweede afbeelding. Waarde 'Q' is een algemeen voor alle 1D kalman-filters. Het vinden van de juiste waarde hiervoor is nogal een vervelende taak, dus het is beter om het simpel te doen

Stap 6: Kalman-object en setup

• hier is het kalman-filter geïmplementeerd
• 2 objecten ervan gevormd
• pinModes zijn ingesteld om de gegevens te krijgen en het signaal voor het relais uit te voeren

Stap 7: De lus

Eerst heb ik het ingangssignaal gefilterd en vervolgens gekeken wat er gebeurt als de netvoeding aanwezig en afwezig is.

Ik merkte dat de variantie verandert als ik van netspanning wissel.

dus ik heb 2 opeenvolgende waarden van de filteruitvoer afgetrokken en deze als de variantie genomen.

toen zag ik wat er mee gebeurde als ik de netspanning in- en uitschakelde. Ik heb gemerkt dat er een aanzienlijke verandering optreedt wanneer ik overstap. maar het probleem was toch dat de waarden sterk fluctueren. Dit kan worden opgelost met behulp van een lopend gemiddelde. maar aangezien ik eerder kalman gebruikte, heb ik zojuist een ander filterblok naar de variantie gecascadeerd en de output vergeleken.