- Як працює електромагнітний клапан?
- Потрібні компоненти
- Кругова діаграма
- Пояснення коду програмування
- Керування електромагнітним клапаном від Arduino
Соленоїди є дуже часто використовуваними приводами в багатьох системах автоматизації процесів. Існує багато типів електромагнітних клапанів, наприклад, є електромагнітні клапани, які можна використовувати для відкриття або закриття водопроводів або газопроводів, а також електромагнітні плунжери, які використовуються для лінійного руху. Одне з найпоширеніших застосувань соленоїда, з яким стикалося б більшість із нас, - дзвін-дзвін. У дверному дзвоні всередині є електромагнітна котушка плунжерного типу, яка при подачі енергії від джерела змінного струму рухатиме невеликий стрижень вгору і вниз. Цей стрижень вдарить по металевих пластинах, розміщених по обидва боки від соленоїда, і видасть заспокійливий звук дзвін-донг. Він також використовується як пускач в транспортних засобах або як клапан в системах RO та спринклерів.
Раніше ми побудували автоматичний дозатор води з використанням Arduino та Solenoid, тепер ми дізнаємося про управління Solenoid за допомогою Arduino більш докладно.Як працює електромагнітний клапан?
Соленоїд - це пристрій, який перетворює електричну енергію в механічну. Він має котушку, намотану на струмопровідний матеріал, ця установка діє як електромагніт. Перевага електромагніта перед природним магнітом полягає в тому, що його можна вмикати або вимикати, коли це потрібно, подаючи напругу на котушку. Таким чином, коли котушка під напругою, то згідно із законом Фарадея струмопровідний провідник має навколо нього магнітне поле, оскільки провідник є котушкою, магнітне поле досить сильне, щоб намагнічувати матеріал і створювати лінійний рух.
Принцип роботи схожий на реле, всередині нього є котушка, яка під напругою втягує всередину провідний матеріал (поршень), дозволяючи таким чином потік рідини. А при знеструмленні він штовхає поршень назад у попереднє положення за допомогою пружини і знову блокує потік рідини.
Під час цього процесу котушка витягує велику кількість струму, а також створює проблему гістерезису, отже, неможливо запустити електромагнітну котушку безпосередньо через логічну схему. Тут ми використовуємо електромагнітний клапан 12 В, який зазвичай використовується для контролю потоку рідин. Електромагніт подає безперервний струм 700 мА при напрузі та пік майже 1,2 А, тому ми повинні врахувати ці речі, розробляючи схему електромагнітного приводу для цього конкретного електромагнітного клапана.
Потрібні компоненти
- Arduino UNO
- Соленоїдний клапан
- МОП-транзистор IRF540
- Кнопка - 2 номери
- Резистор (10k, 100k)
- Діод - 1N4007
- Макет
- Підключення проводів
Кругова діаграма
Схема електромагнітного клапана, керованого Arduino, наведена нижче:
Пояснення коду програмування
Повний код для електромагнітного клапана Arduino дається в кінці. Тут ми пояснюємо повну програму для розуміння роботи проекту
По-перше, ми визначили цифровий висновок 9 як вихід для соленоїда, а цифровий висновок 2 і 3 як вхідні висновки для кнопок.
void setup () { pinMode (9, OUTPUT); pinMode (2, INPUT); pinMode (3, INPUT); }
Тепер у порожньому циклі ввімкніть або вимкніть соленоїд на основі стану цифрових штифтів 2 і 3, де підключено дві кнопки для включення та вимкнення соленоїда.
void loop () { if (digitalRead (2) == HIGH) { digitalWrite (9, HIGH); затримка (1000); } ще if (digitalRead (3) == HIGH) { digitalWrite (9, LOW); затримка (1000); } }
Керування електромагнітним клапаном від Arduino
Після завантаження повного коду в Arduino ви зможете включати і вимикати соленоїд за допомогою двох кнопок. Для індикації також прикріплений світлодіод із соленоїдом. Повне робоче відео наведено в кінці цього підручника.
При натисканні кнопки 1 Arduino надсилає ВИСОКУ логіку на термінал шлюзу MOSFET IRF540, підключений на 9- му штифті Arduino. Оскільки IRF540 - це N-канальний MOSFET-транзистор, тому, коли його затвор затвора стає ВИСОКИМ, він дозволяє потоку струму від стоку до джерела і вмикати соленоїд.
Подібним чином, коли ми натискаємо кнопку 2, Arduino надсилає НИЗЬКУ логіку на термінал затвора MOSFET IRF540, що змушує соленоїд відключатися.
Щоб дізнатись більше про роль MOSFET в керуванні електромагнітом, ви можете перевірити схему драйвера електромагніту.