Gaussimetro

by Sblanchetiere in Circuits > Arduino

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Gaussimetro

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Español: La idea principal del proyecto es fabricar un instrumento de medicion que logre medir la intensidad y direccion del campo usando un sensor de efecto hall.


English: The principal idea of the project is to fabricate a measure instrument capable to measure the intensity and direction of the electric field using a hall sensor.

Supplies

http://proelectrotools.blogspot.com/p/construir-un-gaussimetro-casero.html?m=0

Marco Teorico / Theoretical Framework

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sensor hall.png

Español:

Unidad de medicion:

Tenemos que conocer qué significa “gauss”; el gauss es la unidad que se encarga de medir el campo magnético "B", un gauss se define como un maxwell por centímetro cuadrado (1 G = 1 Mx/cm^2).

Funcionamiento del sensor:

Para medir la inducción magnética se utiliza un sensor Hall, que mide el efecto hall. Este efecto es el que produce una tensión debido a la inducción que genera en el sensor cuando es sometido a un campo.

English:

Measurement unit :

We have to know what the "Gauss" means; Gauss is the unit in charge of measuring the electric field "B". One gauss is defined as one Maxwell per square centimetre, (1 G = 1 Mx/cm^2).

 Functioning of the sensor:

To measure the magnetic induction we will use a Hall sensor, which measures the hall efect. This efect produce tension cause of the induction generated in the sensor when exposed to a electric field.

Diseño Del Proyecto / Project Design

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Español:

Esta es la primer parte del proyecto que sera la de diseño. En esta etapa hicimos el circuito electrico en tinkercad, la problematica que tuvimos en el diseño fue que el sensor no se encuentra en el simiulador asi que tuvimos que reemplazarlo por una resistencia variable que tomara el rol de sensor hall. Tambien hicimos el diseño de la carcasa la cual no va a ser la final pero sirve para orientarse.

English:

This is the first part of the project, which is the design. In this stage we made the electrical circuit in tinkercad, the problematic we had in the design was that the sensor in not included in the simulator so we had to replaced it with a variable resistance which will take the function of the hall sensor. Also we included a design of the case but only to orientate because this will not be the final design.

Construccion Del Circuito Electrico / Electrical Circuit

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Español: En esta etapa empezamos la construccion del circuito guiandonos por lo diseñado en tinkercad y dejando todo preparado para la conexion del sensor. Como el sensor es sensible decidimos utilizar la resistencia variable para las primeras pruebas.

English: In this part of the project we start manufacturing de electrical circuit using the Tinkercad model and leaving all prepared for the conction of the sensor. Also because of the sensibility of the sensor we decided to use a variable resistance for the first tries.

Programacion / Arduino Program

Español: Luego de haber armado el circuito en la protoboard es hora de empezar a programar el microcontrolador, en nuestro caso un arduino UNO. La programación utiliza librerías esenciales par el funcionamiento del display I2C. De forma resumida, definimos funciones de medicion en base a variables de entrada, que vienen en forma de pulsos electricos desde el sensor. Ese voltaje se convierte automaticamente por Arduino a valore enteros entre o y 1023 (esto debido al controlador de 10 bits) y con las funciones logramos crear un valor inteligible en la unidad de medida de inducción.

English: After having assembled the circuit on the breadboard, it is time to start programming the microcontroller, ours is based on Arduino UNO. The programming uses essential libraries for the operation of the I2C display. In summary, we define measurement functions based on input variables, which are emitted by the Hall sensor in the form of electrical pulses. That voltage is automatically converted by Arduino to integer values ​​between 0 and 1023 (this is due to the 10-bit controller). Finally, with the functions we managed to create an intelligible value in the induction measurement unit.


Downloads

Primeras Mediciones / First Meditions

Español: Una vez terminada la programación realizamos las primeras mediciones donde testeamos el funcionamiento del instrumento. Las mediciones las realizamos usando un iman probando de los dos lados del iman para que de en positivo y negativo el campo.

English: Once the programming is finished, we carry out the first measurements where we test the operation of the instrument.The measurements are made using a magnet, testing both sides of the magnet so that the field is positive and negative


Circuito Electrico Final / Definitive Electrical Circuit

Español: Al principio del proyecto planeabamos que el gaussimetro disponga de indicadores de la intensidad usando leds, esto decidimos sacarlo ya que ocupaba mucho espacio y no tenia demasiado sentido ya que esta el buzzer. Asi que una vez definido el circuito final lo pasamos a una placa microperforada donde soldamos los componentes. Esto decidimos hacerlo ya que reduce el tamaño del circuito electrico y soluciona el problema de falsos contactos.

English: At the beginning of the project we planned for the gaussmeter to have intensity indicators using leds, we decided to remove this since it took up a lot of space and did not make much sense since the buzzer is there. So once the final circuit is defined, we pass it to a microperforated plate where we solder the components. We decided to do this since it reduces the size of the electrical circuit and solves the problem of false contacts.


Diseño Carcasa/ Case Design

Español: En este apartado, el diseño se realizo en la aplicacion Fusion 360. Intentamos llegar a un dispositivo con una forma ergonomica para la comidad del usuario. En su interior este dispone de los componentes mencionados anteriormente y a su vista vemos ls conxiones del arduino por si se pretende realizar alguna modificacion del programa, una tecla on/off y el sensor hall.


English: In this section, the design was done in the Fusion 360 application. We tried to come up with a device with an ergonomic shape for the user's comfort. Inside it, it has the components mentioned above and at its sight we see the arduino connections in case it is intended to make any modifications to the program, an on/off key and the hall sensor.


Impresion 3d / 3d Print

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Español: Con el diseño realizado en el paso anterior, con el programa CURA obtenemos el gCode que la maquina 3d tiene que seguir para realizar el proyecto. Esta impresion duro 4hs.

English: With the design made in the previous step, with the CURA program we obtain the gCode that the 3d machine has to follow to carry out the project. This impression lasted 4 hours.

Armado Final / Final Assembly

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Español: Teniendo la carcasa y el circuito final ahora empezamos a armarlo. Para la union entre la carcasa y el arduino usamos unos espaciadores plasticos y para la union entre el display y la tapa silicona.

English: Having the case and the final circuit now we begin to assemble it. For the union between the case and the arduino we use some plastic spacers and for the union between the display and the cover we used silicone.