Pengukur vakum untuk konverter manometrik PMT-2
Hai GeekTimes! Belum lama berselang, saya mulai merakit pemasangan ion-plasma (magnetron) sputtering (
Bagian 1 ). Dalam proses pengujian dan bekerja dengan instalasi, banyak keputusan dibuat untuk memodernisasi dan memperbaikinya.
Salah satu perbaikan ini adalah pengenalan alat pengukur vakum di instalasi untuk mengukur kedalaman ruang hampa udara. Karena salah satu persyaratan pribadi saya adalah mobilitas pemasangan dan lokasi semua komponennya di dalam perangkat, saya harus meninggalkan pengukur vakum eksternal, seperti VIT-2. Selain itu, saya perlu mengamati momen pembuatan anggaran instalasi, dan membeli alat pengukur vakum tidak cukup murah. Saya memilih lampu PMT-2 sebagai alat pendeteksi, karena saya memiliki sedikit pengalaman bekerja dengannya dan biayanya cukup dapat diterima.
Jadi bagaimana cara kerja pengukur konverter ini? Prinsip operasi konverter termal (termokopel) yang dimiliki lampu PMT-2 didasarkan pada ketergantungan konduktivitas termal molekul gas pada tekanannya. Perpindahan panas terjadi dari filamen logam tipis yang dipanaskan oleh arus listrik melalui gas langka ke pompa vakum pada suhu kamar.
Dalam transduser termokopel PMT-2, pemegang (1) dipasang dalam bohlam kaca, di mana pemanas kawat tipis berbentuk V (2) dipasang dengan pengelasan spot, ke titik tengah di mana sambungan termokopel platinum-platinum-rodium (3) dilas.
IH arus konstan dilewatkan melalui filamen pemanas (2), yang memanaskan sambungan termokopel (3), dan termo E.D. muncul di sirkuitnya. Karena suhu pemanas tergantung pada tekanan (densitas) gas, perubahannya akan menyebabkan perubahan pada E.D.S. termokopel, yang diukur dengan milivoltmeter (5), dan arus filamen IN diatur oleh rheostat dan diukur dengan perangkat (6).
Lampu PMT-2 adalah pengukur tekanan agak kasar yang dipertajam di bawah HIT. Dikalibrasi ketika disegel. Arus cahaya dipilih pada skala HIT, 100 divisi - arus cahaya.
Setelah lampu disolder (terputus, itu seperti ampul), disolder ke dalam sistem vakum.
Sekarang mari kita beralih ke menggambarkan desain pengukur vakum saya: Sebelum menerima bacaan dari lampu, perlu untuk menyalakan filamennya dan menerapkan sekitar 100mA (112-116mA) untuk itu. Untuk melakukan ini, regulator tegangan yang dibeli di eBay diambil dan, bersama-sama dengan resistor yang terhubung seri, dihubungkan ke lampu. Karena regulator memberikan nilai arus yang sangat besar pada nilai tegangan terendah, kami harus menggunakan resistor.
Pengukuran vakum menyiratkan pengukuran tegangan dalam kisaran millivolt, untuk ini, semuanya dibeli pada portal perdagangan yang sama dari elektronik rumit: papan mikrokontroler Arduino Uno, modul LCD1602, dan ADS1115 ADC pada 16Bit.
Modul ADC memiliki 4 saluran analog, saya hanya menggunakan satu, menghubungkan input arduino SDA dan SCL ke output yang sesuai dari modul ADC. Dan saya menghubungkan termokopel ke terminal GND dan A0 modul.
Pada ini, seluruh koneksi berakhir dan Anda dapat melanjutkan ke deskripsi firmware (sketsa):
#include <LiquidCrystal.h> #include <EEPROM.h> #include <Wire.h> #include <Adafruit_ADS1015.h> Adafruit_ADS1115 ads; LiquidCrystal lcd(8, 9, 4, 5, 6, 7); long val = 0; long zero = 0; int V = 0; int F = 0; int Time = 100; void setup() { lcd.begin(16, 2); Serial.begin(9600); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("CybSys presents"); // // ads.setGain(GAIN_TWOTHIRDS); // 2/3x gain +/- 6.144V 1 bit = 3mV 0.1875mV (default) // ads.setGain(GAIN_ONE); // 1x gain +/- 4.096V 1 bit = 2mV 0.125mV // ads.setGain(GAIN_TWO); // 2x gain +/- 2.048V 1 bit = 1mV 0.0625mV // ads.setGain(GAIN_FOUR); // 4x gain +/- 1.024V 1 bit = 0.5mV 0.03125mV // ads.setGain(GAIN_EIGHT); // 8x gain +/- 0.512V 1 bit = 0.25mV 0.015625mV ads.setGain(GAIN_SIXTEEN); // 16x gain +/- 0.256V 1 bit = 0.125mV 0.0078125mV ads.begin(); } void loop() { int16_t adc0; lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Press: "); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Vol:"); adc0 = ads.readADC_SingleEnded(0); float voltage = (adc0 * (0.256/32767.5))*1000; float pres = 2.217*exp(-voltage/0.3134)+0.175*exp(-voltage/1.97)+543.59*exp(- voltage/211689.45)+(-543.57); lcd.setCursor(7,0); lcd.print(pres,5); lcd.setCursor(5,1); lcd.print (voltage,5); Serial.print("Vol:"); Serial.println(voltage, 5); delay(200); }
Teks firmware tidak rumit atau besar, karena fungsi perpustakaan terutama digunakan. Kesulitan utama muncul hanya ketika menerjemahkan nilai tegangan menjadi nilai tekanan, karena ketergantungan ini tidak linier.
Ketergantungan kalibrasi ini telah didigitalkan dan diekspos, sehingga diperoleh formula yang menurutnya tekanan yang dikurangi dihitung cukup akurat.
Pengoperasian perangkat video:
Sedangkan untuk implementasi lebih lanjut dari proyek saya, saya ingin membuang pompa keluar dari bagian dalam instalasi, semua kapasitasnya tidak cukup dan membutuhkan banyak ruang, sistem pendingin magnetron akan muncul sebagai gantinya (radiator dengan pendingin dan pompa, ada kemungkinan masih ada volume kecil yang disegel dengan pendingin). Saya ingin mengganti selang dengan vakum normal yang diperkuat (tidak terlalu mahal). Tentu saja, Anda perlu membangun sistem pengukuran vakum dengan lampu (setidaknya PMT-2 yang sama). Dan mungkin hal yang paling sulit: penerapan basis normal (saya punya textolite sekarang) dan magnetron, saya ingin merealisasikan semua ini dari aluminium, karena bidang dasar kawin dengan penutup harus dipoles (ini tidak akan bekerja dengan textolite), dan magnetron masih tidak akan diulang Saya ingin repot dengan stainless steel dan saya akan melakukan hampir semua bagian dari duralumin pada
gantry CNC, yang juga saya rakit. Saya juga ingin membuang disk putih dari LATR dan bukannya meletakkan drive, SD misalnya, dan mengontrol potensiometer dari dashboard. Dan di masa depan yang sangat jauh, singkirkan LATR sama sekali.