Come misurare una tensione con Arduino

Buongiorno, io vorrei crearmi un multimetro con Arduino, e quindi andare a mostre tensioni e correnti. È possibile? Che sensori servirebbero? Grazie

Premesso che il costo finale sarà maggiore di quello di qualsiasi multimetro commerciale pari precisione, servirà tanta elettronica analogica e un multimetro di precisione come riferimento per effettuare le calibrazioni. Il tutto si complica se si vogliono creare diverse scale, se oltre che tensioni/correnti continue si vogliono misurare anche quelle alternate, e se oltre a questo si vogliono misurare anche le resistenze.

Se invece basta qualcosa "a spanne" giusto perché piuttosto che niente meglio piuttosto, allora è più semplice.

Ci sono dei moduli già pronti, tipo questo per il voltaggio e questo per la corrente.

Ma non li ho mai provati quindi non so darti indicazioni su precisione e calibrazione

La precisione del convertitore AD del Arduino dipende moltissimo dalla stabilitá della tensione di alimentazione perché questa viene usata come riferimento. Questo problema si puó eliminare/ridurre usando il riferimento interno (1,1V o 2,56V a secondo del modello) o come riferimento o come misura della tensione di alimentazione (cerca Arduino secret voltimeter)

Poi devi ridurre le tensioni. Per tensioni continue basta un partitore resistivo che deve essere abbastanza bassa resistenza (meno di 10kOhm) oppure devi aggiungere un condensatore che fa la misura lenta.
Una tensione inversa rompe l' arduino!!!!
Per tensioni alternate devi raddrizzare (com un operazionale) e mettere un passabasso per avere una tensione stabile oppure misurare spesso nel tempo e calcolarti la tensione massima/efficace.
Per le correnti devi mettere una resistenza e misurare la caduta di tensione. la resistenza deve avere un valore basso per non falsificare la misura. Percui Ti serve un amplificatore operazionale per amplificare la tensione.

In poche parole spenderai tanto tempo e tanti soldi per avere qualcosa di poco funzionale e preciso se giá per il costo del Arduino trovi dei multimetri che fanno di piú e sono adatti per misurare tensioni con polaritá inversa ecorrenti e tensioni alternate.

Ciao Uwe

TimoFran:
Ci sono dei moduli già pronti, tipo questo per il voltaggio e questo per la corrente.

Ma non li ho mai provati quindi non so darti indicazioni su precisione e calibrazione

Voltaggio è una parolaccia
propongo, ma seriamente, di vietarla............

Standardoil:
Voltaggio è una parolaccia
propongo, ma seriamente, di vietarla............

Quindi quale termine andrebbe usato al suo posto? Potenziale elettrico?

Il volt è l' unità di misura della tensione , l' ampere è l' unità di misura della corrente , il watt è l' unita di misura della potenza ... quindi ... :wink:

Guglielmo

Voltaggio è una parolaccia
propongo, ma seriamente, di vietarla.......

E perche’ mai?
Voltaggio e’ un termine italiano:

Voltaggio dizionario Garzanti

E’ curioso che questa proposta sia fatta da chi abitualmente infarcisce i post con termini inventati di sana pianta ... ::slight_smile: ::slight_smile:

Marco

vero è che io invento i termini, ma lo faccio per far sorridere
invece voltaggio NON è una parola italiana, è un calco dall'inglese, è stata aggiunta perchè una massa di ignoranti continua ad usarla
se al tempo del mio diploma avessi usato la parola voltaggio non sarei stato considerato "maturo"
cambiando discorso, tu sei lo stesso sulimarco che da novembre scorso deve darci delle spiegazioni su un certo suo giudizio, su di me e un altro utente?
no, perchè non sei stato molto educato al tempo, e sto ancora aspettando le tue giustificazioni...

... signori, queste discussioni/chiarimenti cortesemente fatevele/i in MP ... che nulla hanno a che vedere con il thread.

Guglielmo

comunque, per tornare a bomba:
non ho ben capito che conoscenze ha lo OP, ma partiamo dal basso e siamo sicuri

  1. lo strumento principe per le misure elettriche è il voltmetro CC, tutti gli altri strumenti sono "costruiti vestendo" un voltmetro con un circuito di misura
  2. la questione della precisione del voltmetro:
    il convertitore ADC di Arduino è preciso sì e no, in particolare una fonta di imprecisione è l'incostanza della tensione di riferimento, nel reference di arduino trovi una soluzione (e se cerchi qui ne trovi altre)
  3. una volta che hai un voltmetro "base" abbastanza affidabile devi "vestirlo" con una serie di circuiterie "alternative" per espenderne la portata (il fondo scala)
    tipicamente devi costruire dei partitori di tensione, a seconda dei casi possono essere uno per portata oppure uno solo con ingressi intermedila formula per il calcolo del partirore di tensione non è difficile, se senti l'esigenza di costruirti un multimetro hai anche una formazione od un lavoro che ti permettono di conoscerla
    fatto il voltmetro a più scale (e sotto i 60 volt, altrimenti qui non ne parliamo) si passa alla misura di altre grandezze
    Corrente: si misura la caduta di tensione che la corrente da misurare provoca in un derivatore (o Shunt) di valore resistivo conosciuto, il cambio scala è dato dal cambio dello shunt e/o da partitori sul voltmetro
    se serve la misura di resistenze esistono alcune strade: sorgente costante di corrent, misura della tensione sulla resistenza incognita, oppure costruzione di un partitore con una resistenza conoscuita e calcolo della resistenza incognita applicando la formula del partitore
    quando sarai arrivato a quasto punto aggiungeremo misure AC, capacità, induttanze, frequenza e chi più ne ha più ne metta.........

Si, ma si può dire all'OP, come dice anche Claudio e Uwefed, che il progetto di un voltmetro con Arduino non ha proprio senso. Ci sono cose che con Arduino non ha senso fare.
Ha più senso accenderci e spegnerci un led.

Se invece deve essere qualcosa di didattico, allora un piccolo circuitino con due resistenze (che si chiama PARTITORE) et voilà, ecco fatto il "sensore" del link sopra per misurare la tensione.

Io con arduino ho fatto un oscilloscopio fatto in casa, lo scopo è avere un analisi "poco quantitativa" degli andamenti temporali dei .... potenziali in gioco. Proprio perchè non necessito di una precisione della lettura ho scelto di usare semplicemente un confronto col voltaggio interno (leggo analogica direttamente).

Lo schema che ho usato è piuttosto semplice, due ingressi (A0, A1) leggono tramite una resistenza da 50k. A questo ho aggiunto delle uscite digitali collegate ad A0 (una con 50k, altre con resistenze via via minori) che mi permettono di leggere ddp alternate.

Il tutto letto e comandato da un software via PC dove è possibile visualizzare i dati in real time (con python riuscivo a stento ad arrivare a 5kHz, con C++ sono riuscito ad\ arrivare a 50kHz)

Non è un multimetro, ma comunque secondo me è un'idea valida se ti interessa analizzare transienti (ovviamente non parliamo di alte frequenze). Ovviamente se spendi qulche soldo hai dispositivi molto più preformanti e accurati, ma ti diverti meno

Una domanda rispetto a quanto detto prima, tramite una resistenza da 50k quanto rischio di bruciare un arduino con potenziali diretti e inversi?

steve-cr:
Si, ma si può dire all'OP, come dice anche Claudio e Uwefed, che il progetto di un voltmetro con Arduino non ha proprio senso. Ci sono cose che con Arduino non ha senso fare.

Intendi un multimetro digitale sufficientemente preciso?
Perchè io sto proprio costruendomi un voltmetro con arduino per monitorare nel tempo alcune tensioni su un certo circuito e mi torna comodo il fatto che con qualche resistenza e un cip per un rif affidabile di tensione e una schedina sd posso tenere monitorata la cosa in un certo lasso di tempo salvandomi i dati per analisi future.
Ovvio che non mi serve una precisione esasperata.

"non ha proprio senso" è diverso da "non conviene"...

Standardoil:
Voltaggio è una parolaccia
propongo, ma seriamente, di vietarla............

sigh sigh
io sono cresciuto a pane formaggio voltaggio amperaggio e wattaggio...
... mi ricorda i tempi, ero alle elementari, dei primi circuitini con batterie, led, e nuova elettronica.
Chi mi ha iniziato usava spesso questi termini...

Standardoil:
vero è che io invento i termini, ma lo faccio per far sorridere
invece voltaggio NON è una parola italiana, è un calco dall'inglese, è stata aggiunta perchè una massa di ignoranti continua ad usarla

E' così che evolvono le lingue umane :wink:
... wikipedia dice che è un francesismo :-[ e vabbè, anche la treccani :wink:
e poi lo usa anche la rai corrente e voltaggio

Io voto per la preservazione della bestia per motivi nostalgici

Per quanto riguarda il multimetro, ci sono circuiti integrati appositi, di elevata precisione, tra cui il vecchio ICL7106, che necessitano di pochi componenti esterni.
Arduino può essere utile per scopi precisi, soprattutto se già lo usi per un apparecchio e, in più, vuoi tenere sotto controllo lo stato della batteria o anche misurare altro, ma devi renderti conto esattamente di ciò che stai facendo, della risoluzione e della precisione che ti può dare. Se ti bastano, va benissimo.

Datman:
Se ti bastano, va benissimo.

Concordo, ma questo è diverso da "non ha proprio senso".
E' l'estremismo che mi suonava stonato.

... ritorno su questo thread solo per segnalare QUESTO progetto ... ovviamente NON utilizza semplicemente un ATmega328P, ma un po' di hardware "al contorno" per svolgere varie funzioni :wink:

Guglielmo