Mixly开源项目设计9:多量程欧姆表作者:贺凯强来源:《中国信息技术教育》2016年第21期 作为一名创客,如果要完成一件让自己满意的作品,对作品原型的改进是必不可少的。作品原型必定有很多不如意的地方,所以创客们要对作品加以改进以使其达到自己的预期,这是工程设计的特点,也是创客本身的魅力所在。因此,在创客教育中,创客教师同样需要有足够的耐心和心理准备允许并鼓励学生改进自己的作品,使其在“发现问题—提出猜想—实施方案—解决问题汪光焘”的过程中,既能优化作品,又能达到提升解决问题能力的目的。 上一期文章介绍了自制欧姆表的作品创意。但在测试阶段,我们发现测量0~1KΩ白嘉轩的电阻时,指针的偏转角度很小,误差很大。不知道大家有没有想出优化方案呢?对于这个问题,仁者见仁,智者见智。我也提出了解决方案,供大家参考。
如图1,这是原欧姆表的仪表盘。表盘的量程为0~10KΩKU波可调电衰减器。经过测试,发现0~1KΩ的电阻测量误差较大,需要进一步优化作品,增加0~1KΩ的精确度。一定要注意,这里的误差是指指针指示的误差,如果用串口监视器观察电阻值,就会发现串口显示的数值误差较小,一捷克煤矿爆炸
旦转换成舵机的变化角度,误差就很明显。
那么,如何解决这个问题呢?真实的指针式电压表或者电流表一般有两个量程,并且两个量程共用一个表盘。由此可以做出猜想,欧姆表的大小量程是否可以共用一个表盘呢?将0~1 KΩ放大到整个表盘上,是否能实现0~1KΩ自由绘画小量程段的精确测量?
改装
首先对表盘进行改进,在同一个表盘标明两个量程。如图2,在原有的基础上,将1KΩ均匀分成10份。每一份表示0.1KΩ,最小刻度为0.05KΩ。这是欧姆表改进的第一步。
除了对表盘进行改进外,是否还需要改进原欧姆表的电路连接呢?上文已经提到,对0~1KΩ电阻测量时,串口监视器观测到的电阻值显示精确,但转换成为舵机显示的数值时误差较大,因此可以推断出,电阻的计算公式完全正确,但在电阻值对应舵机角度变化的程序编写上,需要进一步优化。因此,多量程欧姆表电路连接图与原有电路图相比,只增加红、绿LED灯。绿灯和红灯正极分别连接到2、3管脚,负极共地。红、绿LED灯因程序需要添加,下文会详述(如上页图3娜拉走后怎样)。