Protección contra corto, sobrevoltaje y polaridad inversa ADC

Hola a todos, soy novato en Arduino solicito su ayuda respecto al siguiente caso:

Estoy tratando de construir un medidor de voltaje para una batería de 18V 1500mAh a través de un puerto ADC de un Arduino Uno, para disminuir el voltaje he calculado un divisor de tensión para un valor máximo de entrada de 20V con un par de resistencias de 1K y 3K con el fin de obtener el rango de 0V a 5V he acompañado el circuito de un capacitor de 100nF para disminuir las variaciones en la lectura de voltaje, el circuito ha sido probado y funciona correctamente, sin embargo, necesito adaptar protecciones al circuito para los siguientes escenarios:

  • El usuario por error conecta la batería a medir con la polaridad invertida: no se si sea necesario colocar protección de polaridad invertida en este caso, de ser así creería que bastaría con colocar un diodo en serie al terminal positivo o un puente de diodos lo que garantizaría el funcionamiento sin importar la polaridad de los terminales. Me preocupa especialmente el hecho de conectar el positivo de otra batería al GND del arduino.

-El usuario por error toca el terminal positivo (conectado al ADC del Arduino) y el negativo al (conectado al GND) formando un "corto circuito": no se si esta conexión sea considerada como corto ya que en principio el ADC esta censando voltaje y no es considerado como fuente, y no se si se pueda causar algún daño al arduino de esta manera ("y no deseo comprobarlo jejeje, por eso recurro a su experiencia").

Agradezco sus aportes, ideas y sugerencias.

la opción de un puente la veo bien, pero ten en cuenta el corregir la caida en éste. entiendo que con una fuente alimentas al uno y luego la bateria podria ir al positivo. En cualquier caso y sin diodos, como mucho pero sin tener ni idea, lo maximo seria que se estropeara la entrada adc, al resto no le afectaria, pero si pones solo el diodo que mencionas en serie, ya hay suficiente para que se equivoquen de polaridad sin consecuencias.

con 20 voltios no tiene consecuencias, tendria que ser que tocara con una mano el positivo y la otra el negativo,y suponiendo que la resistencia entre ambas manos y mojadas sea como muy bajo 500kohms, la corriente que pasa por el corazon es despreciable

Agradezco tu pronta respuesta, aclaro un poco el tema de la batería, la fuente de alimentación del Arduino es diferente a la batería que se quiere medir, consultando en internet encontré que se deben unificar las tierras por eso al negativo de la batería a medir colocaría el pin GND y el positivo al pin ADC, mi preocupación es el efecto que pueda causar que el usuario por error conecte los cables de manera inversa y conecte el positivo de la batería al GND y el negativo al pin ADC.

Usa un diodo 1N4148 y asunto terminado.
Antes verifica la caida de tensión y ya que la entrada siempre tomará la misma corriente (desde ya muy baja) su caida la puedes tomar como constante.

Según este link de un diodo 1n4148 de Vishay, la caida estaría por debajo de 0.5V, la mides y la pones como un valor constante. Te aseguro que tienes mas errores que éste.
Y asunto resuelto y tendrás protección.

Un par de preguntas ¿necesitas precisión ? 0.01v te es suficiente?¿cual es el máximo de la bateria y el mínimo?
En vez de usar un divisor resistivo podrías poner un puente de diodos para solucionar el tema de la polaridad inversa y un diodo zener para restarle 12v por ejemplo así tendrías mas precisión solo tendrías que sumar a la medida el valor del zener y del puente de diodos