Výpočet hodnôt rezistorov na meranie ľubovoľného jednosmerného napätia pomocou Arduina

Výpočet hodnôt rezistorov na meranie ľubovoľného jednosmerného napätia pomocou Arduina

Výpočet v tomto článku je zobrazený vo videu https://youtu.be/t8xwrVj2aFs na meranie ľubovoľného jednosmerného napätia pomocou Arduina. 

Na výpočet napätia pre napäťový senzor Arduina sa používa delič napätia, ako je znázornené na obr. 1

Na tomto obrázku máme:

Napätie batérie VB

Výstupné napätie, ktoré ide do vstupného pinu Arduina V1 (t. j. A0)

R1 je 30 kΩ

R2 je 7,5 kΩ

Arduino UNO akceptuje 5 V na vstupe, preto V1 je 5 V. Z toho môžeme nájsť prúd I v oboch R1 a R2. 

I=V/R a teda I=5/7500=0,000666=666µA 

Pretože R1 a R2 sú v sérii, prúd je rovnaký pre oba. Takže IR2 je tiež 666µA. Môžeme nájsť napätie na R1 ako 

VR1=666µ x 30000=20 V.

Teraz vieme, že maximálne napätie na V1 môže byť 

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

Výpočet väčších hodnôt napätia

Môžeme pridať ďalší rezistor v sérii RX k tomuto obvodu, ako je znázornené na obrázku 2.

Obrázok 2. Sériový rezistor RX v obvode. 

Na nájdenie hodnoty RX pre meranie napätia BAT2 máme:

RX=BAT2-25666uA

Teraz máme vzorec pre RX, ak napríklad BAT2 = 120 V

Potom

RX=120-25666uA=95666ua=142,5 kΩ

Takže pomocou rezistora 142 kΩ ako RX môžeme merať až do maxima 120 V.

Images

voltage-sensor-schematic-1

voltage-sensor-schematic-2

voltage-sensor-schematic-1

voltage-sensor-schematic-2