Quiero usar mi arduino para hacer una simple red de alimentación de voltaje de línea de onda del osciloscopio.
preguntas:
1. cómo conectar la corriente de línea de potencia (230V, 50Hz) a la placa arduino de forma segura y eficiente (creo que un simple resistor divisor de voltaje no cortar aquí)?
2. puedo utilizar la comunicación serial para obtener datos en tiempo real al PC y, a continuación, hacer algunos análisis en el procesamiento o algún otro software (tal vez un simple labview el análisis de la serie de datos porque estoy familiarizado con esto)?
todos los enlaces a la documentación sería muy apreciada, 10x chicos ;)
Respuestas
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Annan
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Parece que usted no es un electricista, por lo que esto requiere de un poco de repetitivo:
El trabajo con la red eléctrica debe ser realizada de acuerdo a su región de leyes. Es peligroso y puede lesionar gravemente y a matar. Incluso la Tierra de alambre no es a 0V con respecto a los objetos a su alrededor, debido a la desigual división de la fase de carga (o de otros más miedo posibilidades, como "Que no es el cable a Tierra, Jed! Me acabó de negro!"). Por favor, consulte a su códigos eléctricos locales antes de intentar jugar con él. Tenga cuidado de utilizar un multímetro barato, ya que son a veces de manera inapropiada etiquetados para CAT II, III, y IV.
Dicho esto, hay dos cosas que deben hacerse:
- La transformación del voltaje - el Arduino solo acepta 0V a +5V o de-5V a 5V, dependiendo del tipo.
- Aislamiento - esta es la seguridad de los bits, además de que voy a guardar sus partes.
Aislamiento : normalmente, esto se hace usando un transformador o optoaisladores. Aunque técnicamente no es el logro de aislamiento, grandes resistencias o condensadores (o un diodo, pero eso es una historia para otro día) puede servir si el código eléctrico permite. El que sea elegido, asegúrese de que están clasificados para la red eléctrica en la región, los conectores adecuados se utilizan, y la atención es que se tomó cerca de circuitos vivos. Sugiero un transformador seguido por un divisor de voltaje.
- transformador
Todos sabemos qué es un transformador. Ya que su objetivo es medir la tensión instantánea, asegúrese de que la menor distorsión que se introduce en la señal. Esto significa que no puede venir cerca (magnético) de saturación. Las hojas de datos se dispone de esta información. Tenga en cuenta que si usted puede caracterizar la distorsión y es una función lineal (es decir: no saturar el núcleo), entonces usted puede dar cuenta de esta distorsión en el código con un simple LUT.
- optoaisladores
Estos son normalmente los dispositivos digitales como distorsionan las señales analógicas, pero algunos están hechos para analag, como estos. Usted querrá buscar una región lineal en la salida de voltaje vs corriente directa gráfico. De nuevo, si es casi lineal, se puede calibrar con una LUT. Hay un problema, sin embargo: se basan en un LED, por lo que sólo funcionan por un poco menos de la mitad de la forma de onda; se requiere un poco de creatividad para superar esto.
- condensador
Un condensador tiene impedancia -j/wC. A 60Hz (o de 50 hz o 400 hz, o lo que sea) uno puede ser utilizado como una generalización de la impedancia en un divisor de limitar la capacidad de rendimiento actual y generar un pequeño voltaje, pero no proporcionan el aislamiento. Este condensador debe ser bipolar y nominal de la fuente de alimentación uso de la energía. Una tapa también se utiliza para el acoplamiento ca, discuten a continuación.
- divisor resistivo
Esto limita la corriente y reduce el voltaje a niveles seguros, pero no proporcionan el aislamiento.
La Transformación del voltaje : Todos los métodos de aislamiento, excepto optoaisladores producir bipolar salidas en diferentes amplitudes. A este mapa +Vp/-Vp +Vcc/-Vss, donde -Vss puede ser GND, se puede utilizar cualquiera de acoplamiento CA o el acoplamiento directo. Acoplamiento directo requiere el uso de un voltaje de CC de la fuente de dos veces el voltaje pico de la línea de corriente eléctrica, por lo que se desecha. El acoplamiento CA requiere de un condensador :
Esto puede ser mejorado en un número de maneras, pero es probable que suficiente. Se requiere aislamiento de antemano, y el condensador no puede ser polarizada o bajo especificación d para el voltaje que se va a apoyar.
Si he arruinado algo yo lo arreglaré mañana como estoy cansado y esta respuesta es larga.
lillq
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¿Qué es exactamente lo que quiere ver? Sólo el seno, o qué quieres medir la frecuencia o la amplitud de las variaciones? Los picos tal vez?
De todos modos, usted tiene un número de opciones:
- el simple divisor de resistencia va a hacer, si usted puede aceptar que toda su circuito está conectado a la red eléctrica. Usted no puede simplemente conéctelo a su PC de esa manera, a menos que usted puede utilizar un aislado EIA-232.
- un pequeño transformador de corriente. La secundaria es aislado de la red y el nivel de tensión está más cerca de lo que usted necesita. Un transformador actúa como un filtro, sin embargo, por lo que pequeños picos no puede aparecer en el lado secundario. Usted puede usarlo para la frecuencia o la amplitud de las mediciones sin embargo.
- Un lineal de un optoacoplador, como Vishay del IL300. Este tiene la excelente servo linealidad de 0.01%. Usted necesitará algo de circuitería extra aunque, ver esquema a continuación. El lado izquierdo está conectado a la red eléctrica; el Vin es el voltaje de su red a partir de un divisor resistivo. Usted puede utilizar un clásico de la fuente de alimentación con un transformador, o se derivan directamente de la fuente de alimentación de la red.
Cualquiera que sea la solución que elija, asegúrese de que usted separado de red y arduino lo suficientemente bien. No sé de qué normas son en el resto del mundo, pero aquí en Europa es de 6mm IIRC. Esto incluye la distancia entre el PCB almohadillas de ambos lados de la optoacoplador! El trafo no debería dar problemas de aquí.
Como la conexión a su PC a través de la EIA-232, puede hacerlo si su controlador no está conectado a la red eléctrica (trafo o acoplador óptico de la solución). Me temo que usted puede escribir su propio software para mostrar la forma de onda.
