Partitore di tensione arduino
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Un divisore di tensione è un semplice circuito che trasforma una grande tensione in una più piccola. Usando solo due resistenze in serie e una tensione di ingresso, possiamo creare una tensione di uscita che è una frazione dell’ingresso. I divisori di tensione sono uno dei circuiti più fondamentali dell’elettronica. Se imparare la legge di Ohm era come essere introdotti all’ABC, imparare i divisori di tensione sarebbe come imparare a scrivere gatto.
Chiameremo il resistore più vicino alla tensione di ingresso (Vin) R1, e il resistore più vicino alla terra R2. La caduta di tensione attraverso R2 è chiamata Vout, che è la tensione divisa che il nostro circuito esiste per fare.
L’equazione del divisore di tensione presuppone che si conoscano tre valori del circuito di cui sopra: la tensione d’ingresso (Vin), ed entrambi i valori delle resistenze (R1 e R2). Dati questi valori, possiamo usare questa equazione per trovare la tensione di uscita (Vout):
Questa equazione afferma che la tensione di uscita è direttamente proporzionale alla tensione di ingresso e al rapporto tra R1 e R2. Se volete scoprire da dove viene questo, guardate questa sezione dove viene derivata l’equazione. Ma per ora, basta scriverla e ricordarla!
formula del divisore di tensione
Con questo M1 è normalmente tenuto spento da R3. Quando volete fare una misurazione, accendete M2 impostando D3 ALTO (o qualsiasi pin a cui l’avete attaccato) che tira giù il gate di M1 e lo accende. Questo poi collega la batteria al divisore di tensione R1/R2 e ti permette di leggere la tensione su A0.
Durante i tempi “inattivi”, quando M1 e M2 sono entrambi spenti, l’unica corrente che scorre è la minuscola corrente di perdita attraverso M2 temperata dalla grande resistenza R3 da 100kΩ (che comunque impallidisce in modo insignificante rispetto alla resistenza “off” di M2).
Selezionando M1 in modo che la resistenza ON sia molto piccola (<0.1Ω) ti permette essenzialmente di ignorarla nei tuoi calcoli poiché sarà comunque sommersa dalla tolleranza di R1 e R2. M2 deve essere selezionato in modo che sia “a livello logico” (cioè, con una soglia di gate V_GS ben al di sotto di 5V).
Questa disposizione a doppio FET dovrebbe essere usata piuttosto che usare semplicemente un FET a canale N nella connessione di terra del divisore, perché quando quella disposizione più semplice è spenta, Arduino vedrà 12V direttamente collegati a A0, il che non va affatto bene – ucciderai Arduino – quindi è importante che tu commuti il lato “alto” della rete e non il lato “basso”, e per farlo servono due FET.
calcolatrice del divisore di tensione arduino
Un divisore di tensione è un semplice circuito composto da due resistenze che ha l’utile proprietà di cambiare una tensione superiore (Vin) in una inferiore (Vout). Lo fa dividendo la tensione di ingresso per un rapporto determinato dai valori delle due resistenze (R1 e R2):
Questo circuito è il migliore per applicazioni a bassa corrente come le linee di sensori e dati. Se si preleva troppa corrente attraverso Vout influenzerà la tensione di uscita. Perciò questo non dovrebbe essere usato per applicazioni ad alta corrente come gli alimentatori (i regolatori di tensione sono un’opzione molto migliore).
Poiché la tensione di uscita dipende solo dal rapporto tra R1 e R2, si potrebbero usare diversi valori di R per ottenere la stessa uscita (per esempio, se R1 = R2, l’uscita sarà sempre la metà dell’ingresso, che R sia 1 Ohm o 1M Ohms). Per la maggior parte dei nostri scopi, la resistenza totale (R1 + R2) dovrebbe essere tra 1k Ohm e 10k Ohm. Meno di questo e il circuito sprecherà molta potenza che scorre attraverso R1 e R2 verso terra. Più di così e Vout potrebbe non essere in grado di generare abbastanza corrente per pilotare un ingresso analogico.
misurazione della tensione ac con arduino
L’intervallo in cui Arduino può misurare la tensione può essere aumentato utilizzando due resistenze per creare un divisore di tensione. Il divisore di tensione diminuisce la tensione che viene misurata all’interno della gamma degli ingressi analogici di Arduino. Il codice nello sketch di Arduino viene quindi utilizzato per calcolare la tensione effettiva che viene misurata.
Un’alta impedenza d’ingresso per un voltmetro (o un multimetro sulla scala di tensione) è auspicabile in quanto più alta è l’impedenza d’ingresso, meno probabilità ha il multimetro di influenzare o modificare il circuito che viene misurato.
Se un voltmetro ha un’impedenza d’ingresso bassa, diciamo 10kΩ e si misura una tensione attraverso una resistenza da 10kΩ, il multimetro sta effettivamente cambiando il valore della resistenza in 5kΩ (due resistenze da 10k in parallelo = resistenza da 5k). Il multimetro ha quindi cambiato il circuito ed eventualmente la tensione misurata.
Se Arduino è alimentato da un alimentatore esterno o da un cavo USB (cioè non è alimentato da una batteria isolata o da un’altra alimentazione isolata) il circuito può condividere una massa comune o una connessione a 0V con il circuito in prova.
