Como leio dispositivos analógicos que produzem voltagem relativamente alta?

Encontrei recentemente um sensor que emite ± 90V (CA) por estímulo. Como eu leria isso em um arduino?

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Não achei que houvesse tantas opções. :) O tipo de coisa que estou vendo é um sensor de vibração piezo .

A corrente é pequena, mas 90V soa muito (e eu sou um pouco novo em eletrônica, então eu realmente não entendo o que alta tensão / baixa corrente significa em termos de coisas prejudiciais).

Se fosse apenas 90V DC, eu teria a idéia do divisor de tensão, mas reverter a polaridade parece ser uma coisa ruim. Talvez divisor de tensão + um diodo ou dois (ou um retificador) funcione?

Os sensores de vibração piezoelétricos produzem uma corrente de alta tensão, mas muito baixa. Além disso, você geralmente está interessado em detectar apenas algumas coisas - nível de vibração, frequência, amplitude, choques etc.

Portanto, a interface dependerá muito do que você deseja sentir. Supondo que você queira conhecer apenas um ou mais dos seguintes itens, a interface sugerida abaixo funcionará.

• Um evento de vibração, como choque ou força G repentina
• O nível de vibração

A interface geral é empurrar o sinal através de um diodo e, em seguida, de um resistor em um capacitor conectado ao terra. Paralelamente ao capacitor, existe um diodo de aperto que limita os picos de tensão a uma tensão mais razoável (5V, por exemplo).

Agora, cada vez que ocorre um pico, o capacitor carrega um pouco. Se você tiver vibração contínua, a carga será mais rápida. Eventualmente, atingirá o nível do diodo de fixação, desde que a vibração exceda a taxa de auto-descarga do capacitor.

Sinta a voltagem no capacitor e você aprenderá sobre o sinal que entra.

Se você colocar um resistor em paralelo com o capacitor, poderá definir a rapidez com que o capacitor descarrega. Um pequeno resistor descarrega rapidamente e você pode contar com que frequência o piezo é atingido ou derrubado. Um resistor grande permitirá que a carga se acumule para que você não veja eventos individuais; em vez disso, obtenha uma voltagem mais alta com vibração mais vigorosa, uma voltagem mais baixa com menos vibração e nenhuma voltagem sem vibração.

Se você precisar de mais informações do que esta técnica simples, use um transformador de sinal para reduzir o sinal para a faixa de 5V e um amplificador operacional de precisão e ADC.

Se esse sensor estiver conectado à tensão de linha, não o conectarei ao Arduino com nenhum circuito que não forneça isolamento.

Uma maneira segura de medir a tensão é usar um transformador abaixador. Isso fornece isolamento e diminui a tensão. Você pode usar um retificador para converter a CA em CC. Você precisaria verificar a carga do transformador no sensor.

Um resistor dividido seguido por um amplificador de isolamento também funcionaria.

Havia um artigo em abril de 2002 da Poptronics chamado "Construa este medidor de watt / eletrodoméstico / watt-hora". O artigo documentou como medir com segurança a tensão da linha (com um transformador abaixador) e como medir com segurança a corrente da linha com um transformador de corrente.

É apenas + 90V ou -90V? Ou é um intervalo de -90V a + 90V? Se for um binário +/-, você poderia usar um comparador de tensão (também conhecido como op-amp), caso contrário, poderia usar um divisor de tensão (também conhecido como dois resistores).

Confira o Optoacoplador de saída lógica do monitor de linha CA DIP MID400 de 8 pinos . Há uma nota de aplicação muito boa para este dispositivo. Eu o uso para monitorar meu forno, que opera (em parte) a 24VAC. Você precisaria de um resistor de 22,5k 0,5W em série com a entrada para obter uma saída alta quando a tensão estiver presente. Isso fornecerá uma saída binária se você apenas precisar detectar se há tensão ou não.

Se você realmente precisar medir a tensão, no entanto, o MID400 não funcionará realmente (ou, pelo menos, não tenho certeza se a saída será linear com a tensão; pode apenas pulsar se a corrente de entrada cair muito baixa ) Para o meu monitor de energia doméstico, planejo medir os valores RMS de tensão e corrente com um conversor AD737 RMS para CC . Você provavelmente precisaria de um transformador e / ou divisor de tensão para reduzir a tensão à entrada de 200 mV exigida pelo AD737.

Ou você pode seguir o caminho mais barato: diminuir a tensão e alimentá-la através de um diodo em um capacitor e resistor, o que fornecerá uma saída CC meio retificada, meio retificada, um pouco suavizada, correlacionada à entrada ...

Basta usar um divisor de tensão. Você pode medir milhares de volts dessa maneira. http://www.rossengineeringcorp.com/hv_dividers.htm

E sim, os divisores também funcionam para a CA. : D Eles apenas diminuem o sinal. Você precisará de um capacitor que acople o piezo à sua entrada para bloquear a CC e influenciá-lo à tensão de referência do Arduino.

Duvido que isso cause algum dano, porque a entrada do arduino já possui diodos de aperto e a corrente será muito baixa (piezos são fontes de alta impedância, mais o seu divisor fornece uma grande impedância), mas você sempre pode adicionar um diodo de aperto extra ao proteja a entrada.

Na verdade, dependendo do que você está fazendo, você pode querer um amplificador de alta impedância diretamente no piezo para impedir que ele seja carregado ou capte interferências. O que especificamente você está tentando fazer?