الوصف

محوّل ADS1115 هو محول تناظري إلى رقمي دقيق، رباعي القنوات، 16 بت، مزود بواجهة I2C، مما يُحسّن دقة القياس بشكل كبير مقارنةً بالمحوّل التناظري إلى الرقمي المدمج في أردوينو ووحدات التحكم الدقيقة المماثلة.

تتضمن العبوة:

وحدة ADS1115 محول تناظري إلى رقمي رباعي القنوات، 16 بت

شريط توصيل ذكر

الميزات الرئيسية لوحدة ADS1115 محول تناظري إلى رقمي رباعي القنوات، 16 بت:

تحويل من تناظري إلى رقمي 16 بت

4 قنوات إدخال

يمكن تكوين قنوات الإدخال كأربع قنوات أحادية النهاية، أو قناتين تفاضليتين، أو استخدامها في وضع المقارنة

وضع تحويل أحادي اللقطة أو مستمر بمعدلات تحويل تصل إلى 860 عينة في الثانية

مضخم كسب مدمج قابل للبرمجة يعزز الإشارات الصغيرة حتى 16x

دقة خطوة تتراوح من 0.1875 مللي فولت إلى 7.8125 ميكروفولت

مذبذب مدمج وجهد مرجعي لضمان استقرار عالي

متوافق مع المنطق 3.3 فولت و5 فولت

عادةً ما تحتوي وحدات التحكم الدقيقة على إمكانية تحويل تناظري إلى رقمي مدمجة، ولكن دقة هذه الميزة تقتصر عادةً على ما لا يزيد عن 10 بت. هذه الدقة مناسبة لمراقبة الفولتية التناظرية الأساسية، مثل قراءة إعدادات مقياس الجهد، لكنها أقل بكثير من التطبيقات الأكثر تطلبًا، مثل حساب تدفق التيار عن طريق قياس انخفاض الجهد الطفيف عبر مقاومة تحويلة أو قياس خرج مستشعر درجة حرارة تناظري عالي الدقة.

بفضل دقتها البالغة 16 بت ونطاقات القياس القابلة للبرمجة، يمكنها قياس الجهد بدقة تتراوح من 0.1875 مللي فولت عند قياس نطاق 5 فولت إلى 7.8125 ميكروفولت عند قياس نطاق 0.256 فولت.

تستخدم هذه الوحدات واجهة I2C، وتتضمن مُكيف الطاقة ومقاومات السحب/السحب اللازمة لتشغيلها فورًا، مما يُتيح إجراء تحويلات A-D الأساسية بسهولة بالغة. كما أنها أجهزة مرنة وقوية للغاية، وتتميز بميزات غنية يمكن استكشافها حسب الاهتمام.

واجهة I2C

تتميز الوحدة بواجهة I2C سهلة الاستخدام، ويمكن تهيئتها لاستخدام أي من عناوين I2C الأربعة المختلفة إذا كنت ترغب في استخدام وحدات متعددة في النظام نفسه أو في حال واجهت تعارضًا في العناوين مع جهاز آخر.

يحدد دبوس عنوان ADDR عنوان I2C المطلوب استخدامه بتوصيله كما يلي:

0x48 = ADDR متصل بالأرضي (افتراضي)

0x49 = ADDR متصل بـ VDD

0x4A = ADDR متصل بـ SDA

0x4B = ADDR متصل بـ SCL

تتضمن الوحدة مقاومة سحب لأسفل 10 أوم من ADDR إلى الأرض، لذا ستكون الوحدة افتراضيًا 0x48 في حال عدم إجراء أي اتصال.

أوضاع الإدخال

يمكن تهيئتها للعمل في ثلاثة أوضاع مختلفة.

وضع أحادي النهاية

في وضع أحادي النهاية، يمكن استخدام كل مدخل من المداخل الأربعة (A0-A3) كمدخلات منفصلة، ​​مع ربط كل مدخل بالأرضي. يوفر هذا الوضع مدخلات أكثر، مع تقليل رفض الضوضاء الكهربائية، ودقة 15 بت.

الوضع التفاضلي

في الوضع التفاضلي، تعمل المدخلات في أزواج لقياس فرق الجهد بين المدخلين. اقتران القنوات هو A0 - A1 وA2 - A3. يوفر هذا الوضع مناعة ضد الضوضاء التفاضلية، وهو أمر مهم في بعض حالات القياس الحرجة عند قياس إشارات صغيرة جدًا أو عند التقاط ضوضاء كهرومغناطيسية كثيفة.

بما أن القياس نسبي، تتوفر دقة 16 بت كاملة.

قد تجد أحيانًا أن الوضع التفاضلي يسمح بقياس الجهد السالب، ولكن هذا مُضلّل بعض الشيء. لا يمكن لأي مدخل في هذا الجهاز أن يكون سالبًا بالنسبة للأرضي، وإلا سيتلف الجهاز. هذا يعني أن أحد المدخلين التفاضليين يمكن أن يكون سالبًا بالنسبة للمدخل التفاضلي الآخر، ولكن كلاهما سيكون موجبًا بالنسبة للأرضي. راجع القسم أدناه حول قياس الجهد السالب لمزيد من المعلومات حول هذا الموضوع.

وضع المُقارن

في وضع المُقارن، يُقاس الدخل باستمرار ويُقارن بقيمة مُحددة مسبقًا في الجهاز. عندما تتجاوز الإشارة القيمة المُحددة مسبقًا، يُفعّل دبوس ALRT على الوضع LOW. يُمكن فحص هذا الدبوس بواسطة وحدة تحكم دقيقة (MCU) أو استخدامه لتشغيل مُقاطعة. تحتوي اللوحة على مُضخّم سحب 10 كيلو أوم على هذا الخط.

نطاق القياس

يُعد ADS1115 جهازًا بـ 16 بت، ولكن في وضع النهاية الواحدة، يكون المُخرج عددًا صحيحًا مُؤشّرًا، ويُستخدم أحد البتات للإشارة، وبالتالي يُوفر عمليًا دقة 15 بت، أي أن هناك 32,767 خطوة دقة.

يُتحكم في أقصى جهد يُمكن قياسه، وبالتالي حجم خطوات الدقة، بواسطة مُضخّم الكسب القابل للبرمجة (PGA). يحتوي مُضخّم الكسب القابل للبرمجة (PGA) على 6 نطاقات كاملة النطاق يُمكن ضبطها كما هو موضح في الجدول أدناه.

حجم محول الجهد المنخفض (الخطوة) للنطاق الكامل:

الإعداد الافتراضي لـ PGA هو 6.144 فولت. هذا يوفر دقة حجم خطوة 6.144 فولت / 32767 خطوة = 187.5 ميكروفولت. هذا حجم خطوة أصغر بكثير من محول Arduino ADC القياسي الذي يوفر حوالي 4.88 مللي فولت لكل خطوة.

يرجى العلم أن أقصى جهد مطلق يمكن قياسه هو VDD + 0.3 فولت. إذا كان الجهاز يعمل بجهد 5 فولت، فإن أقصى جهد يمكن قياسه بأمان هو 5.3 فولت. النطاق

Link 1

Link 2 library

Link 3 ESP32

Link 4

Link 5 Datasheet