การคำนวณค่าตัวต้านทานเพื่อวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงใดๆ โดยใช้ Arduino

การคำนวณค่าตัวต้านทานเพื่อวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงใดๆ โดยใช้ Arduino

การคำนวณในบทความนี้แสดงในวิดีโอ https://youtu.be/t8xwrVj2aFs เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงใดๆ ด้วย Arduino 

ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าถูกใช้เพื่อคำนวณแรงดันไฟฟ้าสำหรับเซนเซอร์วัดแรงดันของ Arduino ดังแสดงในรูปที่ 1

ในรูปนี้เรามี:

แรงดันแบตเตอรี่ VB

แรงดันเอาต์พุตที่ไปยังพินอินพุต V1 ของ Arduino (เช่น A0)

R1 คือ 30kΩ

R2 คือ 7.5kΩ

Arduino UNO รองรับ 5V ที่อินพุต ดังนั้น V1 คือ 5V จากนี้เราสามารถหากระแส I ในทั้ง R1 และ R2 ได้ 

I=V/R ดังนั้น I=5/7500=0.000666=666µA 

เนื่องจาก R1 และ R2 ต่ออนุกรมกัน กระแสจึงเท่ากันทั้งคู่ ดังนั้น IR2 ก็เท่ากับ 666µA เช่นกัน เราสามารถหาแรงดันคร่อม R1 ได้ดังนี้ 

VR1=666µ x 30000=20V.

ตอนนี้เรารู้แล้วว่าแรงดันสูงสุดที่ V1 สามารถเป็นได้คือ 

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

การคำนวณค่าแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น

เราสามารถเพิ่มตัวต้านทานอีกตัวหนึ่งในอนุกรม RX เข้ากับวงจรนี้ได้ดังแสดงในรูปที่ 2

รูปที่ 2. ตัวต้านทานอนุกรม RX ในวงจร 

เพื่อหาค่า RX สำหรับการวัดแรงดัน BAT2 เรามี:

RX=BAT2-25666uA

ตอนนี้เราได้สูตรสำหรับ RX แล้ว หากตัวอย่างเช่น BAT2 = 120V

ดังนั้น

RX=120-25666uA=95666ua=142.5kΩ

ดังนั้นการใช้ตัวต้านทาน 142kΩ เป็น RX เราสามารถวัดได้สูงสุดถึง 120V

ภาพ

voltage-sensor-schematic-1

voltage-sensor-schematic-2

voltage-sensor-schematic-1

voltage-sensor-schematic-2