¿Cómo leo dispositivos analógicos que producen un voltaje relativamente alto?

Los sensores de vibración piezoeléctricos producen un voltaje alto, pero una corriente muy baja. Además, generalmente le interesa sentir solo algunas cosas: nivel de vibración, frecuencia, amplitud, impactos, etc.

Así que la interfaz dependerá en gran medida de lo que quieras sentir. Suponiendo que solo desea saber uno o más de los siguientes, la interfaz sugerida a continuación funcionará.

• Un evento de vibración como un choque o una fuerza G repentina
• El nivel de vibración

La interfaz general es empujar la señal a través de un diodo, luego una resistencia en un condensador que está conectado a tierra. En paralelo con el capacitor hay un diodo de sujeción que limita los picos de voltaje a un voltaje más razonable (5V, por ejemplo).

Ahora, cada vez que ocurre un pico, el condensador se cargará un poco. Si tiene vibración continua, se cargará más rápido. Eventualmente alcanzará el nivel del diodo de sujeción siempre que la vibración exceda la tasa de autodescarga del capacitor.

Sienta el voltaje en el capacitor y aprenderá acerca de la señal que ingresa.

Si coloca una resistencia en paralelo con el capacitor, puede definir qué tan rápido se descarga el capacitor. Una pequeña resistencia se descargará rápidamente, y puede contar con qué frecuencia se golpea o se cae el piezoeléctrico. Una resistencia grande permitirá que la carga se acumule, por lo que no verá eventos individuales, sino que obtendrá un voltaje más alto con una vibración más vigorosa, un voltaje más bajo con menos vibración y sin voltaje sin vibración.

Si necesita más información que esta técnica simple, querrá usar un transformador de señal para reducir la señal al rango de 5 V, y un amplificador operacional de precisión y ADC.

Si este sensor está conectado al voltaje de línea, no lo conectaría al Arduino con ningún circuito que no proporcione aislamiento.

Una forma segura de medir el voltaje es usar un transformador reductor. Esto proporciona aislamiento y reduce el voltaje. Podría usar un rectificador para convertir la CA a CC. Debería verificar la carga del transformador en el sensor.

Una resistencia dividida seguida de un amplificador de aislamiento también funcionaría.

Hubo un artículo en abril de 2002 de Poptronics llamado "Construya este medidor de vatios/medidor de vatios-hora para electrodomésticos". El artículo documentó cómo medir de manera segura el voltaje de línea (con un transformador reductor) y cómo medir de manera segura la corriente de línea con un transformador de corriente.

¿Es solo +90V o -90V? ¿O es un rango de -90V a +90V? Si es un +/- binario, podría usar un comparador de voltaje (también conocido como un amplificador operacional), de lo contrario, podría usar un divisor de voltaje (también conocido como dos resistencias).

Consulte el optoacoplador de salida lógica de monitor de línea de CA DIP de 8 pines MID400 . Hay una muy buena nota de aplicación para este dispositivo. Lo uso para monitorear mi horno, que funciona (en parte) a 24 V CA. Necesitaría una resistencia de 22.5k 0.5W en serie con la entrada para brindar una salida alta cuando hay voltaje presente. Eso le dará una salida binaria si solo necesita detectar si hay voltaje o no.

Sin embargo, si realmente necesita medir el voltaje, el MID400 realmente no funcionará (o, al menos, no estoy seguro de si la salida será lineal con el voltaje; puede pulsar si la corriente de entrada cae demasiado ). Para mi monitor de energía doméstico, planeo medir los valores RMS de voltaje y corriente con un convertidor AD737 RMS a CC . Probablemente necesite un transformador y/o un divisor de voltaje para bajar el voltaje a la entrada de 200 mV requerida por el AD737.

O puede optar por el camino económico: reduzca el voltaje y aliméntelo a través de un diodo en un capacitor y una resistencia, lo que le dará una salida de CC medio rectificada y algo suavizada que se correlaciona con la entrada ...

Solo usa un divisor de voltaje. Puedes medir miles de voltios de esa manera. http://www.rossengineeringcorp.com/hv_dividers.htm

Y sí, los divisores también funcionan para AC. :D Simplemente hacen que la señal sea más pequeña. Querrá un condensador que acople el piezoeléctrico a su entrada para bloquear CC y polarizarlo al voltaje de referencia de Arduino.

Dudo que cause algún daño, porque la entrada de arduino ya tiene diodos de sujeción y la corriente será muy baja (los piezoeléctricos son fuentes de alta impedancia, además su divisor proporciona una gran impedancia), pero siempre puede agregar un diodo de sujeción adicional a proteger la entrada.

En realidad, dependiendo de lo que esté haciendo, es posible que desee un amplificador de alta impedancia justo en el piezoeléctrico para evitar que se cargue o capte interferencias. ¿Qué estás tratando de hacer específicamente?