Zurücksetzen des Arduino Nano nach dem Auslösen des Magnetventils

Ich versuche, kleine 12-V-Magnetventile aus Kunststoff mit einem Arduino Nano zu steuern. Ich habe einen Arduino Nano an ein Sainsmart 4-Kanal-5-V-Relaismodul angeschlossen und schließlich mit den Magnetventilen verbunden, die extern mit einem AC-DC-Wandler gespeist werden.

Die Ventile steuern den Gasfluss zu Meerwassertanks für ein meeresbiologisches Experiment. Daher muss ich die Magnetventile sehr schnell öffnen und schließen (in der Größenordnung von Zehntel- bis Hundertstelsekunden).

Das Problem ist, dass mein Arduino nach dem Auslösen der Magnetventile zurückgesetzt und neu initialisiert wird, was das Timing des Gasflusses durcheinander bringt.

Ich habe das Problem auf die angetriebenen Magnetventile eingegrenzt (der Code, Arduino, Relais und Magnete funktionieren alle perfekt, wenn die Magnete nicht mit Strom versorgt werden. Sobald ich sie einstecke, wird das Problem fortgesetzt). Ich denke, dass Rückwärtsspannungsspitzen dazu führen, dass mein Arduino zurückgesetzt wird, bin mir aber nicht ganz sicher.

Ich habe mich mit dem Hinzufügen von Flyback-Dioden befasst, aber gehört, dass diese die Relais verlangsamen, und ich brauche wiederum ein sehr schnelles Timing. Weiß jemand, ob das Hinzufügen einer Diode mein Problem löst, und wenn ja, wie stark wird es die Relais verlangsamen?

Meine Kenntnisse in Elektrophysik sind begrenzt. Wenn Sie also Ihre Erklärungen in einer einfacheren Sprache halten könnten, würde ich es begrüßen, aber jede Hilfe wäre willkommen.

Willkommen bei EE.SE. Ein Schema ist besser als Worte. Sie können einen hinzufügen, indem Sie die CircuitLab-Schaltfläche in der Editor-Symbolleiste verwenden. Doppelklicken Sie auf eine Komponente, um ihre Eigenschaften zu bearbeiten. 'R' = drehen, 'H' = horizontal spiegeln. 'V' = vertikaler Flip. Beachten Sie, dass bei Verwendung der CircuitLab-Schaltfläche in der Editor-Symbolleiste ein bearbeitbarer Schaltplan in Ihrem Beitrag gespeichert wird. Das macht es uns leicht, unsere Antworten zu kopieren und zu bearbeiten. Sie benötigen kein CircuitLab-Konto, keine Screengrabs, keine Bild-Uploads, kein Hintergrundraster. Fügen Sie auch einen Link zum Datenblatt des Relaismoduls hinzu.
Klassische Probleme, die die mangelnde EMI-Immunität ignorieren. Ohne Schaltplan, Fotos und Ihre Recherchefähigkeiten stecken Sie fest.

Antworten (3)

Sie sind auf dem richtigen Weg. Induktive Lasten wie Solenoide benötigen normalerweise eine Freilaufdiode, um Spannungsspitzen zu verhindern, wenn sie vom Ein- in den Aus-Zustand geschaltet werden.

Zehntel- bis Hundertstelsekunden sind für elektronische Geräte nicht so schnell. Ich vermute, Sie wären mit fast jedem Diodentyp zufrieden. Selbst relativ langsame Dioden haben immer noch eine Sperrverzögerungszeit, die in Mikrosekunden gemessen wird, und Ihre Schaltgeschwindigkeit ist erheblich langsamer.

Ein Oszilloskop an der Solenoid-Stromleitung sollte helfen zu bestätigen, dass dies Ihre Grundursache ist. Es könnte Ihnen auch dabei helfen, basierend auf der Größe und Form des Überschwingers eine bestimmte zu installierende Diode zu bestimmen.

Dieser Beitrag enthält eine ähnliche Frage und einige gute Antworten: electronic.stackexchange.com/questions/26944/… Die Zenerdiode ist eine viel schnellere Möglichkeit, Magnete auszuschalten, wenn Ihre Schaltung damit umgehen kann.
Tatsächlich bestimmt die Erholungsgeschwindigkeit der Diode nicht die Zeit, zu der sich das Solenoid ausschaltet. v = Ldi/dt. Eine Flyback-Diode, die nur als Sperrspannung der Nennleistung der Diode angelegt wird, ist im Allgemeinen eine schlechte Wahl, um den Magnetisierungsstrom abzuleiten, und aus diesem Grund empfehlen viele Relaishersteller jetzt andere Arten der Spulenunterdrückung. Überprüfen Sie diesen Link .

Bedenken Sie, dass Sie höchstwahrscheinlich bereits Freilaufdioden im Relaismodul haben und nicht zu bemerken scheinen, dass Ihre Relais "langsam" sind. Ihre Ventile werden mit Flyback-Dioden nicht langsamer erscheinen, es sei denn, der Abfall des EM-Felds ist im Gegensatz zur mechanischen Bewegung der begrenzende Faktor, und ich bezweifle, dass dies der Fall sein wird.

Die Verwendung einer Zenerdiode sollte Ihr Problem lösen und gleichzeitig die Geschwindigkeit hoch genug halten. Da Solenoide eine Induktivität haben, führt ein schnelles Schalten dazu, dass das Solenoid in der Schaltung entmagnetisiert wird. Beim Arbeiten mit induktiver Last sollte unbedingt eine Freilaufdiode verwendet werden. Eine Zenerdiode sollte den Trick gut machen.