¿Cómo leo los dispositivos analógicos que producen un voltaje relativamente alto?

Recientemente encontré un sensor que emite ± 90V (AC) en estímulo. ¿Cómo haría para leer esto de un arduino?

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No pensé que hubiera tantas opciones. :) El tipo de cosa que estoy viendo es un sensor de vibración piezoeléctrica .

La corriente es pequeña, pero 90 V suena como mucho (y soy un poco nuevo en electrónica, por lo que realmente no entiendo lo que significa alto voltaje / baja corriente en términos de cosas dañinas).

Si solo fuera 90 V CC, tendría la idea del divisor de voltaje, pero invertir la polaridad parece que podría ser algo malo. ¿Quizás el divisor de voltaje + un diodo o dos (o un rectificador) funcionaría?

Los sensores de vibración piezoeléctrica producen un alto voltaje, pero una corriente muy baja. Además, generalmente está interesado en sentir solo algunas cosas: nivel de vibración, frecuencia, amplitud, choques, etc.

Por lo tanto, la interfaz dependerá en gran medida de lo que desee sentir. Suponiendo que solo desea conocer uno o más de los siguientes, la interfaz sugerida a continuación funcionará.

• Un evento de vibración como un choque o una fuerza G repentina
• El nivel de vibración

La interfaz general es empujar la señal a través de un diodo, luego una resistencia en un condensador que está conectado a tierra. En paralelo con el condensador hay un diodo de sujeción que limita los picos de voltaje a un voltaje más razonable (5V, por ejemplo).

Ahora, cada vez que ocurre un pico, el condensador se cargará un poco. Si tiene vibración continua, se cargará más rápidamente. Eventualmente alcanzará el nivel del diodo de sujeción siempre que la vibración exceda la tasa de autodescarga del condensador.

Sienta el voltaje en el condensador y aprenderá acerca de la señal que ingresa.

Si coloca una resistencia en paralelo con el condensador, puede definir qué tan rápido se descarga el condensador. Una pequeña resistencia se descargará rápidamente, y puede contar con qué frecuencia se golpea o se cae el piezo. Una resistencia grande permitirá que la carga se acumule para que no vea eventos individuales, sino que obtenga un voltaje más alto con una vibración más vigorosa, un voltaje más bajo con menos vibración y sin voltaje sin vibración.

Si necesita más información que esta técnica simple, entonces querrá usar un transformador de señal para bajar la señal al rango de 5V, y un amplificador operacional de precisión y ADC.

Si este sensor está conectado al voltaje de línea, no lo conectaría al Arduino con ningún circuito que no proporcione aislamiento.

Una forma segura de medir el voltaje es usar un transformador reductor. Esto proporciona aislamiento y reduce el voltaje. Podría usar un rectificador para convertir la CA a CC. Debería verificar la carga del transformador en el sensor.

También funcionaría una resistencia dividida seguida de un amplificador de aislamiento.

Hubo un artículo en abril de 2002 de Poptronics llamado "Construya este medidor de vatios / vatímetro de electrodomésticos". El artículo documentó cómo medir de manera segura el voltaje de línea (con un transformador reductor) y cómo medir de manera segura la corriente de línea con un transformador de corriente.

¿Es solo + 90V o -90V? ¿O es un rango de -90V a + 90V? Si es un binario +/-, podría usar un comparador de voltaje (también conocido como amplificador operacional), de lo contrario, podría usar un divisor de voltaje (también conocido como dos resistencias).

Consulte el optoacoplador de salida lógica del monitor de línea de CA DIP MID400 de 8 pines . Hay una muy buena nota de aplicación para este dispositivo. Lo uso para monitorear mi horno, que funciona (en parte) a 24 VCA. Necesitaría una resistencia de 22.5k 0.5W en serie con la entrada para dar una salida alta cuando hay voltaje presente. Eso le dará una salida binaria si solo necesita detectar si hay voltaje o no.

Sin embargo, si realmente necesita medir el voltaje, el MID400 realmente no funcionará (o, al menos, no estoy seguro de si la salida será lineal con el voltaje; puede que simplemente pulse si la corriente de entrada cae demasiado baja) ) Para el monitor de energía de mi hogar, estoy planeando medir valores RMS para voltaje y corriente con un convertidor AD737 RMS a CC . Probablemente necesitará un transformador y / o un divisor de voltaje para bajar el voltaje a la entrada de 200 mV requerida por el AD737.

O podría ir por el camino barato: reduzca el voltaje y alimente a través de un diodo a un condensador y una resistencia, lo que le dará una salida de CC medio rectificada, algo suavizada que se correlaciona con la entrada ...

Solo usa un divisor de voltaje. Puede medir miles de voltios de esa manera. http://www.rossengineeringcorp.com/hv_dividers.htm

Y sí, los divisores también funcionan para AC. : D Simplemente reducen la señal. Querrá un condensador que acople el piezo a su entrada para bloquear CC y polarizarlo con el voltaje de referencia del Arduino.

Dudo que haga algún daño, porque la entrada arduino ya tiene diodos de sujeción, y la corriente será muy baja (los piezos son fuentes de alta impedancia, además su divisor proporciona una gran impedancia), pero siempre puede agregar un diodo de sujeción adicional a Proteger la entrada.

En realidad, dependiendo de lo que esté haciendo, es posible que desee un amplificador de alta impedancia justo en el piezo para evitar que se cargue o capte interferencias. ¿Qué estás tratando de hacer específicamente?