Creating a LabVIEW Sub VI for the INA219 sensor for detecting extremely low-level electrical quantities

Abstract

يتطلب نظام الحماية الكاثودية للتيار القسري (ICCP) قياسات كميات منخفضة للغاية من الخصائص الكهربائية. استخدم العمل التجريبي الحالي وحدة مستشعر Adafruit INA219 للحصول على قيم الجهد والتيار وقدرة الحمل الافتراضي الذي يستهلك طاقة منخفضة جدًا تحاكي نظام ICCP. تكمن المشكلة الرئيسية في تكييف مستشعر INA219 مع بيئة LabVIEW بسبب عدم وجود مكتبة المستشعر هذا. تم تخصيص هذا العمل لتكييف وحدة استشعار Adafruit INA219 في بيئة LabVIEW من خلال إنشاء Sub VI وتطويره واختباره بنجاح ليكون جاهزًا للعمل في نظام ICCP. تمت مراقبة إخراج المستشعر باستخدام متحكم Arduino Uno ومجموعة أدوات البرامج الثابتة LabVIEW Linx. تم تطبيق تقنية تعديل عرض النبض (Pulse Width Modulation (PWM) ، والتي تتراوح من 0٪ إلى 100٪ ، بواسطة Arduino لتزويد متحكم الجهد l298N من أجل تنظيم إدخال الجهد للحمل. تم استخدام مرشح متوسط متحرك لقياس متوسط جهد التموج ، وتم استخدام مرشح متوسط لتثبيت القراءات. تقوم دائرة المرشح بتنعيم جهد PWM قبل تزويده الى الحمل. أظهرت النتائج من بيئة MATLAB-Simulink أن تردد القطع عند 2.33 هرتز ، و جهد التموج من اعلى قيمة الى اقل قيمة كان 41.1 مللي فولت وزمن استقرار قدره 0.157 ثانية. أظهرت النتائج التي تمت معايرتها لمستشعر وحدة INA219 عدم دقة الجهد المطلق بحوالي 2.3٪ على النطاق الكامل. بالإضافة إلى ذلك ، كانت قيمة الخطأ المطلق في التيار بنسبة 2.2٪ عند 25 مللي أمبير ويزداد تدريجيا بازدياد قيمة التيار حيث قيمة الخطأ المطلق التيار إلى 7٪ عند 43 مللي أمبير ، بينما كانت أعلى قيمة خطأ مطلق لمقياس القدرة على النطاق الكامل عند 5.8٪.