Obliczanie wartości rezystorów do pomiaru dowolnego napięcia stałego za pomocą Arduino

Obliczanie wartości rezystorów do pomiaru dowolnego napięcia stałego za pomocą Arduino

Obliczenia przedstawione w tym artykule są pokazane na filmie https://youtu.be/t8xwrVj2aFs dotyczącym pomiaru dowolnego napięcia stałego za pomocą Arduino. 

Dzielnik napięcia jest używany do obliczenia napięcia dla czujnika napięcia Arduino, jak pokazano na rys. 1

Na tym rysunku mamy:

Napięcie wyjściowe, które trafia do pinu wejściowego Arduino V1 (tj. A0)

R1 wynosi 30kΩ

Arduino UNO akceptuje 5V na wejściu, dlatego V1 wynosi 5V. Na tej podstawie możemy znaleźć prąd I płynący przez R1 i R2. 

I=V/R, a zatem I=5/7500=0.000666=666µA 

Ponieważ R1 i R2 są połączone szeregowo, prąd jest taki sam dla obu. Zatem IR2 również wynosi 666µA. Możemy znaleźć napięcie na R1 jako 

VR1=666µ x 30000=20V.

Teraz wiemy, że maksymalne napięcie na V1 może wynosić 

VR1+VR2=5V+20V=25V.

Obliczanie większych wartości napięcia

Możemy dodać kolejny rezystor szeregowo RX do tego obwodu, jak pokazano na rysunku 2.

Rysunek 2. Rezystor szeregowy RX w obwodzie. 

Aby znaleźć wartość RX do pomiaru napięcia BAT2, mamy:

RX=BAT2-25666uA

Teraz mamy wzór na RX, jeśli na przykład BAT2 = 120V

Wtedy

RX=120-25666uA=95666ua=142.5kΩ

Więc używając rezystora 142kΩ jako RX, możemy zmierzyć maksymalnie do 120V.

Obrazy

Voltage sensor schematic 1

Voltage sensor schematic 2

Voltage sensor schematic 1

Voltage sensor schematic 2