جهاز قياس سعه المكثف

السلام عليكم ورحمه الله وبركاته

عندما فكرت فى طرح هذا المشروع لم يكن الغرض من المشروع فقط تنفيذ جهاز يقوم بقياس سعه المكثف ولكن الغرض هو تعلم فكره مهمه ولها استخدامات كثيره جدا

--------------

سنتعلم معا الفكره التى يمكن ان يبنى عليها مشروع كهذا ... هذه الدائره التى سوف نقوم بتنفيذها تقوم بقياس سعات من

(1) نانو وحتى (90) مايكرو لكن ليست القيم هى الاساس ولكن الاساس هو ان نتعلم كيفيه تنفيذ فكره كهذه ويمكننا التعديل عليها كيفما نشاء بعد ذلك.

*************

الفكره تعتمد على قياس الوقت المنقضى عندما يتم شحن المكثف الى قيمه جهد معلومه مسبقاً هذا المشروع مبنى على المبدا المعروف عن شحن المكثف من خلال توصيل مقاومه توالى معه كما بالرسم الاسفل

عند توصيل مقاومه ومكثف على التوالى فان الفولت على طرفى المكثف يزيد تدريجيا هذا شىء طبيعى حتى اكتمال عمليه الشحن ( الفولت فى تزايد والتيار فى نقصان) ولنفترض انه فى البدايه المكثف قد تم تفريغه تماما من شحنته فعندما يتم تسليط فولت على مدخل المقاومه من خلال الطرف VIN يبدا المكثف فى الشحن ويزيد الفولت على طرفيه من الصفر حتى يساوى قيمه VIN ولكن ليس بطريقه خطيه كما نعلم انما هى علاقه اسيه كما هو واضح من الرسم الاسفل

المعادله المكتوبه على الرسم اعلاه توضح كيف يتغير الفولت على طرفى المكثف بالنسبه للزمن بعلاقه اسيه ،، اذا ما عرفنا الوقت بالتمام والكمال اللازم لشحن المكثف لفولت معلوم مسبقاً (كما سبق وان قلنا) وايضا مع قيمه مقاومه معلومه مسبقاً فلن يصبح لدينا الا مجهول واحد فقط وهو قيمه السعه "C"

هذا رائع ولكن كيف يمكن حساب هذا الوقت او كيف يمكن ان نجعل البك يقوم بقياس الوقت المنقضى بعد اتمام عمليه الشحن

الحقيقه اى بك يمكنه قياس هذا الوقت ولكن هنا سنستخدم البك 16F628A فهذا البك يحتوى داخليا (مدمج معه) 2 مقارن انالوج سنستخدم المقارن رقم 2 من البك واطراف هذا المقارن يتم

الوصول اليها كالتالى

RA2 هو المدخل الغير عاكس للمقارن رقم 2

RA1 هو المدخل العاكس للمقارن رقم 2

وايضا سنستخدم موديول التايمر TIMER 2 -وذلك لحساب الوقت المنقضى لاتمام عمليه شحن المكثف من الـ"0V"وحتى "5." اى منتصف الجهد المسلط ولذا سنقوم بجعل المقارن يقارن بين قيمه معلومه اى مرجعى وقيمه اخرى كالتالى

تم وضع 2 مقاومه 2.2K ليعملا معا كمقسم للجهد على المدخل الغير عاكس ليجعلا بذلك جهد المدخل الغير عاكس RA2 للمقارن يساوى نصف الجهد المسلط على الطرف RA0

المدخل العاكس على الطرف RA1 يوصل مباشره بالطرف الموجب للمكثف المقصود ( المراد قياس سعته) من خلال مقاومه مقدارها 330 اوم وفائده هذا المقاومه هو القيام بعمليه تفريغ للمكثف قبل عمليه بدء قياسه وذلك بجعل RA1= LOW

عندما يتم تطبيق جهد على الطرف RA0 فان خرج المقارن سيكون HI طالما ان المدخل الغير عاكس فى الحاله الاعلى او طالما ان المدخل العاكس فى الحاله الاقل عن نصف جهد التغذيه المسلط على الطرف RA0 وعندما يبدا المكثف الفارغ فى الشحن وذلك خلال المقاومه22كيلو اوم فهذا يعنى ان المدخل العاكس سيبدا جهده فى الارتفاع من الحاله LOW وتدريجيا وحتى منتصف جهد التغذيه وعليه يتحول خرج المقارن من الحاله المنطقيه HI الى الحاله المنطقيه LOW هنا ياتى دور موديول TIMER2 فيقوم aبحساب الوقت المنقضى بين العمليتين( HI و LOW )
وساشرح دور التايمر والعمليات الحسابيه التى يقوم بها فى نهايه الموضوع

وبالتالى تمكننا من معرفه زمن الشحن ،، الان وبعد معرفه زمن الشحن وايضا معرفتنا السابقه لقيمه مقاومه الشحن وايضا معرفتنا المسبقه بقيمه VINيمكننا حل المعادله السابق ذكرها لحساب سعه المكثف وجعل المايكرو سى يقوم بالعمليات الحسابيه اللازمه..

وتصبح الدائره النهائيه كما ل بالرسم الهندسى التالى