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Author Topic: Come misurare tensioni fino a 200V ?  (Read 3829 times)
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Genova
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Si, anch'io sono curioso di sapere che rapporto c'e' tra i 130v e l'optoisolatore 4n33.
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calcolo a: Iout = 0,5 mA. I partitore = 2,5mA. R1= (200V-5V)/(2,5mA+0,5mA)= 65kOhm. P= 0,6W; R2=5V/2,5mA= 2kOhm. Vout con carico = 5V; Vout senza carico = 5,97V

Un multimetro con una resistenza interna di 36kOhm non é ammissibile. Caricheresti troppo ogni circuito e falsiferesti la misura.

 

Premesso che io con un semplice partitore basato sulla mia "filosofia" dell'impedenza bassa (nei casi possibili) misuro con  precisione (comparata con multmetro Pro) tensioni fino a 15 volt la tua trattazione porta ugualmente a impedenze basse 2K ohm e fin quì siamo in linea (io ho utilizzato se non erro per R2 470 Ohm).
I multimetri nascono per utilizzi generali ed è per questo motivo che  l'impedenza media è di 10 M ohm e che va bene per tutto... ma significa che per ogni misura occorrono 10 Mohm ? nemmeno per idea, in Elettrotecnica ad es. si utilizzano ancora oggi (laboratori) strumenti analogici che i 10 M ohm se li sognano...., ma che vengono utilizzati senza problemi conoscendo i limiti applicativi. Se come ho capito deve misurare la tensione di una serie di Batterie è evidente che le batterie hanno impedeze decisamente basse per cui una R di 36Khom (in parallelo) non gli farebbe nemmeno il solletico... nel caso invece di un dispositivo con resistenza interna ad es. di 36K ohm l'errore sarebbe davvero elevato 50% per cui sistema improponibile!!.
Per una corretta ed equilibrata informativa è giusto dire che il metodo è adatto solo per leggere tensioni di sorgenti a bassa impedenza (qualche K ohm al Max) mentre è assolutamente inadatto nel caso contrario.Quindi  si tratta di inammissibilità condizionata, se deve leggere come ho capito una serie di batterie può farlo senza problemi anche con 36Kohm.
E più elevato (a mio modesto avviso) l'errore introdotto dal fotoaccoppiatore, che ritengo evitabilissimo, a causa della somma di due errori di non linearità quella del diodo emettitore + quella del BJT ricevitore. Se si sta attenti il rischio senza optoisolatore è quasi inesistente e la precisione di lettura ci guadagna sicuramente.
Buona misura
Saluti.
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Considerato che la "notte porta consiglio" preciso e aggiungo che i timori di rischio vengono ridotti drasticamente da una soluzione banale... devi collegare in parallelo al pin utilizzato per la lettura un diodo Zener da 5.6V 1 Watt che per ogni evenienza  proteggerà l'ingresso da tensioni superiori a 5.6V si collega Katodo al pin utilizzato e Anodo a massa/GND.
Ma ripeto che questa possibilità è remota in assenza di errori, R1 infatti anche se si danneggia può farlo solo in due modi:
1) il valore si altera ma questo avviene sempre con un aumento di resistenza (i tecnici TV ne sanno qualcosa)
2) si può interrompere. (il rischio esiste solo se si interrompe R2 ed è quì che interviene il diodo Zener).
In realtà fatte le dovute valutazioni pratiche la resistenza che è maggiormente sollecitata termicamente è R1 e non R2, ma se si interrompe R1 non succede assolutamente nulla, semplicemente la V della batteria non viene più letta.
In entrambi i casi il rischio è ampiamente calcolato e non mi è mai capitato  in 30 anni di esperienza nel settore, una resistenza in corto circuito, possibilità che va esclusa.
Preciso infine che nel caso specifico è più corretto parlare da parte mia  di resistenza e non di impedenza, che è tipica dei circuiti in regime alternato, specie in presenza di induttanze.
Detto questo vai di partitore + diodo Zener senza problemi! perchè per le batterie  ottieni una lettura precisa, difficile da raggiungere con un fotoaccoppiatore senza correttivi opportuni.
Buon Lavoro.
Saluti.
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BZ (I)
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Metterei un diodo zener da 5,1V o 4,7V. 5,6V sull'entrata analogica con una alimentazione di 5V é giá fuori specifica.
Ciao Uwe
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Si concordo se non vuole raggiungere i 200V come credo. Preciso comunque che in prossimità della soglia di conduzione, quindi prima della VZ lo Zener comincia già a comportarsi da R variabile quindi mi manterrei sui 5,1 V. valore più che sicuro e che rientra ampiamente nella tolleranza funzionale.
Saluti.
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Quindi mi suggerite di abbandonare l'idea del fotoaccopiatore e vado di partitore e diodo zener.
Chi mi aiuta a dimensionare le resistenze?

Grazie a Tutti!
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Si meglio il partitore, anche strumenti costosi utilizzano in ingresso un partitore di tensione con resistenze di precisione.
Nel nostro caso non occorrono resistenze particolari perchè l'errore legato alle tolleranze (5% tipica) si compensa sul codice, ma occorre un multimetro campione per la taratura, se non è disponibile necessariamente occorre utilizzare R di precisione all'1 o 2 %.
Appena ho un pò di tempo farò qualche test pratico,  ho già una demo board predisposta per leggere sul display Lcd tensioni al momento fino a 15v, ma non è un problema per i 200V Max il principio e lo stesso cambiano solo i valori. Causa impegni mi occorre qualche giorno.
Ti allegherò anche lo schemino elettrico. Se si parla solamente è evidente che non si trova alcuna soluzione tangibile e si rimane ad un punto fermo e con diversi dubbi.
Saluti.
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Sono riuscito a testare in tempi brevi il circuito ed è tutto OK precisione inclusa, la differenza senza particolari tarature è stata inferiore a 0,5 V su 78V ma ripeto senza tarature. Non mi è stato possibile salire oltre i 78V per mancanza di alimentatore idoneo, che non ho al momento disponibile. Riporto il Link dove trovi lo schema con una breve descrizione funzionale e la formula di base, estrapolata da altro programma, che svolge comunque funzioni ben diverse. Non avendo chiesto altro deduco che sei in grado di impostare il codice di lettura  e infine quello di visualizzazione del dato letto e calcolato su LCD.
Saluti.
http://www.flickr.com/photos/77672764@N06/7007453614/in/photostream
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BZ (I)
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Si meglio il partitore, anche strumenti costosi utilizzano in ingresso un partitore di tensione con resistenze di precisione.
Nel nostro caso non occorrono resistenze particolari perchè l'errore legato alle tolleranze (5% tipica) si compensa sul codice, ma occorre un multimetro campione per la taratura, se non è disponibile necessariamente occorre utilizzare R di precisione all'1 o 2 %.
È un errore pernsare di raggiungere una precisione maggiore di 5% usando nei partitori resistenze da 5%. La tolleranza non significa solo che il valore numerico della resistenza é intorno a +/-5% del valore indicato, ma anche altre fonti di errore sono dentro questa specifica come la dipendenza della resistenza alla temperatura e all'invecchiamento.
Non si puó aumentare la precisione tarando il sistema con un misuratore piú preciso.
Delle resistenze dal 1% non costano mica cosí tanto in piú.
Ciao Uwe
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Per la serie dobbiamo sempre e comunque cercare cavilli.... e trattare la "teopratica" facciamolo ma perdiamo solo tempo.
Questo voltmetro non si vuole sostituire ad un multimetro professionale e questo non è scritto da nessuna parte, deve leggere  semplicemente la V di un gruppo di batterie, se vogliamo fare un trattato di fisica sulle derive termiche e trovare il miglior componente con deriva termica bassa facciamolo... ma esula dall'applicazione a cui è destinato il voltmetro e dal progetto stesso.
Il  valore che ho letto privo di taratura deriva dal fatto che per il primo test ho utilizzato una resistenza fissa da 41K in serie a quella da 1K ottenendo uno scostamento di soli 0,5V ma tarando via hardware o software o entrambi l'errore si riduce quasi a 0 (non sarà mai 0 ovviamente)
Se pensi che non sappia queste cose sei un po distante dalla realtà, per l'invecchiamento basta sostituire le resistenze ogni 10 anni ma direi di + la variazione resistiva è dovuta all'effetto "pellicolare" che si verifica in particolar modo a dederminate condizioni funzionali che dovresti conoscere ma che esulano da questo specifico progetto.
Volete usare le R all' 1% AUGURI la minestra rimane la stessa così come lo schema suggerito.
Saluti.
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A scanso di equivoci... so bene che 41K non esiste almeno nei valori comuni commerciali, deriva solamente da 39K +1 +1 dove 1+1 sono resistenze serie che si trovavano già saldate nella demo board.
Se non si vuole utilizzare il Trimmer si può eliminare e tarare il voltmetro solo per via software, in questo caso la resistenza deve essere da 39K Ohm 1Watt.
Saluti.
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Ho appena ricevuto dalle mani del corriere il display 16x2 adesso provo a collegarlo.
Tra le altre cose ho preso anche il sensore per misurare la corrente! smiley-evil
Pomeriggio compro il resto della componentistica.
Stasera inizierò con il codice non so se sarò in grado di compilarlo,quindi anche in questo caso i suggerimenti sono ben graditi.
Di nuovo grazie per i vostri suggerimenti, in particolare ad Auriol  per l'interessamento!
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Semplice listato, comunque testato su LCD 16X2, ma va anche bene su LCD 40X4 (sulle prime due righe) non so se si può ulteriormente "limare"
lascio il campo in tal senso agli esperti di codice, di cui ho il Max rispetto, per eventuali migliorie o aggiustamenti.

//Voltmetro Low Load
float volt;
int voltpin = A4; // pin di lettura
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
void setup() {
  lcd.begin(16, 2);
  }
  void loop() {
  volt=analogRead(voltpin); //lettura della tensione
  volt= (200 * volt)/1024;   // Calcolo (mod. 200 +/-  per la taratura via software)
 lcd.setCursor(0,0);
 lcd.print("V meter Low Load");
 lcd.setCursor(0,1);
 lcd.print ("Vb=");lcd.print (volt);lcd.print ("V.   ");
 delay(2000);
 }

Naturalmente personalizzalo a tuo piacimento a livello di posizione  di caratteri,  numeri e testo da visualizzare.
Buone misure a tutti.
Saluti.
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Salve a tutti!
Sono appena entrato nel mondo di Arduino.
Possiedo un arduino UNO rev.3 e vorrei utilizzarlo per creare un voltmetro che mi restiuisca il valore di tensione misurato  su un display 16x2.
Non so quali componenti elettronici usare e tanto meno compilare il codice adeguato.
Finora riesco solo a pilotare il display e ad eseguire alcuni semplici esercizi.
Quindi qualsiasi suggerimento è ben accetto.

Grazie!

mah ..   metterei inanzi tutto   2 fusibili rapidi da 20 milliampere  (max 30 milliampere)  sui cavi  dei 200  poi un bel partitore 100-1  cosi dovresti avere 1/100  della tensione  tipo  2 resistenze adatte   una da 100k  e una da 1 k

le resistenze comuni non sono adatte un voltaggio di 200 volt o superiore
se la corrente è alternata e poi metti un diodo per farla diventare continua si alza di voltaggio di  1,41  volt  es la 220 di casa diventa 310  volt 

ogni  di solito fa perdere da 0,2 a 0,6  volt   dipende dal tipo di diodo  le piste con alta tensione devono stare belle larghe e a una certa distanza da piste a bassa tensione e dal bordo
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Le cose si possono considerare facili in due casi: quando le si conosce bene o quando non le si conosce affatto...

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Il progetto è già fatto stampato e collaudato non ha senso creare confusione.Possiamo anche mettere 10 fusibili ma non servono a nulla! il circuito è protetto dal diodo zener e se leggi bene sopra una resistenza non va in corto mai (in 30 anni di esperienza mai vista) può invece interrompersi o alterare il suo valore ma al rialzo.Il partitore è già calcolato e va bene così com'è ed è stato già collaudato  con 78V (che non sono bruscolini...) la R da 39K del test da 1/4 di W rimane praticamente fredda o comunque leggermente tiepida.
Le resistenze comuni non sono adatte a tensioni di 200Volt  ??????????? questa e non una Bufala ma è una BUFALONA grande quando una casa ti posso portare centinaia di schede assemblate da note industrie dove vengono utilizzate resistenze comuni anzi COMUNISSIME per tensioni anche doppie es. Monitor di P.C. e TV a cinescopio, ma anche alimentatori per P.C. dove nella sez. di ingresso si raggiungono tensioni superiori ai 300V  (230V X 1,41).
Sinceramente vorrei capire la psicologia di alcuni utenti di questo forum che hanno come unico obiettivo non di imparare  ma di criticare contestare e cercare cavilli di ogni genere mischiando nozioni teoriche con pseudo nozioni pratiche non supportate da concreta e tangibile esperienza (questo almeno si deduce dalla parole) sono solo un'accozzaglia di enunciazioni fine a se stesse e anche errate in alcuni casi.
La corrente non è alternata dove hai letto questa info? basta leggere bene l'utilizzo a cui è destinato il Voltmetro è solo in c.c..Infine ti informo che la tensione di rete in tutta Europa non è affatto 220V ma è 230V che moltiplicato 1.41 fa esattamente 324.3V gestita "benissimo e alla grande" da umilissime e comuni resistenze.I diodi che si utilizzano nei circuiti di alimentazione sono del tipo al Silicio con soglia di conduzione compresa fra 0,6 e 0,7V (0,2V si riferisce ai diodi al Germanio che hanno impieghi ben diversi).Se non ti piace il mio circuito non lo utilizzare, nessuna delle tue proposte può essere presa in considerazione perchè inutile e fuori luogo.
Nulla di quello che scrivi può essere utile all'autore del thread.
Io cerco di essere di aiuto ma mi sà che il mio aiuto non è gradito se così stanno le cose scusate il disturbo, e non crediate che si tratti di presunzione perchè sono ben felice di accettare suggerimenti realmente utili ma considerata la semplicità del circuito e il tipo di applicazione... ma cosa volete modificare?? ma avete capito che il circuito è già collaudato e va bene? è come portare dal meccanico la propria Autovettura perfettamente funzionante.
Incredibile.
Saluti ma probabilmente ADDIO!
« Last Edit: May 09, 2012, 11:16:23 am by auriol » Logged

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