Arduino能夠使用模擬輸入引腳測量電壓。對於Arduino UNO,有6個模擬輸入引腳(A0-A5),您可以使用其中一個引腳來測量DC電壓。Arduino NANO有8個引腳,而Arduino MEGA有16個輸入引腳。模擬輸入引腳會將0到5V之間的輸入電壓映射為0到1023之間的整數值,每單位的分辨率為4.9mV(5.00V / 1024單位)。請勿顛倒電壓極性,否則可能會損壞引腳。
如果測量的直流電壓值不超過5.0V,則可以直接連接到模擬引腳,而無需進行任何修改。為了測量更高的電壓(例如18Vdc,48Vdc和100Vdc),使用分壓器方法將測量電壓分割並降低到5V範圍內。分壓器由兩個串聯的電阻組成,如下圖所示。您只需要2個電阻值不同的電阻即可。
當在不同電阻的成對電阻器上施加電壓時,它會基於每個電阻器產生一個電壓降,可用作參考值,並且與總電壓值成正比。較高的電阻R1傾向於具有較大的電壓降,而較小的電阻R2將具有較小的電壓值,該值在Arduino的可接受範圍內。
為了便於計算,下面附上了一張Excel表 ,該表可以自動計算電阻值。首先,輸入監控電壓。它是直流電壓監視範圍的最大值。下一步是鍵入“ Total Resistance ”(總電阻)值。建議總電阻範圍為50,000歐姆至300,000歐姆。
總阻力是靈活的。但是,對於高電壓測量而言,較小的總電阻將具有較大的功耗和散熱量,最終您必須購買較大的功率電阻。相反,太大的總電阻可能會導致電壓測量過程太慢或在低壓測量中不准確。
作為指導,100Vdc及以下使用總電阻值為 50,000 ohm, 200Vdc及以下使用 100,000 ohm, 電壓小於500Vdc則使用300,000 ohm。鍵入“監視電壓”和“總電阻”值後,Excel工作表會自動計算兩個電阻的所有相關規格。
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1)電阻值
您最終將獲得2個不同電阻值的電阻器。您可能會在計算表中獲得奇怪的電阻值,例如44,565 ohm和5,325 ohm。這只是一個準則,所有你需要做的是讓一個圓形數字更接近,但對於電阻R1較大值和電阻R2較小的值。示例:45,000歐姆和5,300歐姆。這是為了確保可以在0-5V範圍內測量監視電壓。
2)電阻瓦數
與其他產品類似,電阻器本身俱有承受的功率額定值。對於大功率消耗而言,過大功率額定值總是比使用小功率額定值更好,因為這可能會導致電阻器燒毀。電阻器R1總是比電阻器R2具有更多的散熱,因此兩個電阻器的功率要求都不相同也就不足為奇了。只需獲得比excel表中指定的瓦特額定值大的值即可。電阻器的標準瓦數是:1/8瓦(0.125W),1/4瓦(0.25W),1/2瓦(0.5W),1瓦,2瓦和5瓦。
3)電阻容差,以%為單位。
電阻容差是相對於所述電阻值的偏差百分比。如果沒有萬用表測量實際電阻值,則需要購買精度更高的電阻器。電阻非常小且便宜。如果可能的話,請獲取最準確的信息。1%被廣泛使用,適合於監視和測量目的。
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