Detectar corriente alterna usando un solo contacto y una entrada analógica arduino

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Estoy intentando configurar un arduino para que pueda detectar una CA donde solo tiene acceso a un polo.

(como estos "destornilladores electricistas" que colocas en una de las conexiones de un tomacorriente, y luego se encienden al completar el circuito a través del cuerpo del usuario)

Tengo acceso a una fuente de alimentación de CA simulada, un pin de un controlador diferente con una fuente de alimentación diferente que se alterna entre alto y bajo cada 10 ms.

Ahora, cuando conecto la entrada analógica de arduinos y gnd a la fuente de alimentación de CA, e imprimo su valor cada 5 ms en el monitor serie del arduino, todo lo que obtengo son ceros.

Sin embargo, sé que la corriente está fluyendo, porque cuando coloco un zumbador entre el pin de ac y el gn arduinos, escucho un sonido del zumbador.

¿Por qué no estoy detectando la corriente aquí? ¿Tengo que construir mi detector de manera diferente? A continuación se muestra un dibujo simplificado de mi configuración.

Gracias

(Lo siento, no soy un ingeniero eléctrico, perdone el conocimiento y el lenguaje limitados)

    
pregunta thetyroon

1 respuesta

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Esos "destornilladores electricistas" detectan voltaje (no son actuales) y aunque parezca que solo hay un punto de contacto, confían en que el cuerpo humano tenga un camino a tierra para completar el circuito.

Las entradas analógicas de Arduino miden voltajes entre 0V y + 5V. Para medir la corriente, debe convertirla en un voltaje que esté dentro de este rango. La forma más sencilla de obtener voltaje de la corriente es pasarla a través de una resistencia, luego la tensión a través de la resistencia está determinada por la Ley de Ohm (V = I * R). Por ejemplo, si su zumbador consume 1 amperio e inserta una resistencia de 1 ohmio entre el zumbador y la masa, obtendrá 1 voltio.

Sin embargo, hay un par de posibles problemas. En primer lugar, la resistencia robará 1 voltio de su zumbador (por lo que suena aún más silenciosamente). Puede usar una resistencia más pequeña para reducir la caída de voltaje, pero la señal también se hace más pequeña. Si usa una resistencia de 0.1 Ohmios, la caída de voltaje debe ser mínima, pero la lectura que obtenga será de solo 0.1V por Amp. Si solo quiere saber si el zumbador está encendido o apagado, esto debería ser suficiente. Si desea una lectura precisa de las corrientes más bajas, es posible que deba amplificarse el voltaje.

En segundo lugar, la corriente es de CA. Por lo tanto, el voltaje que se obtiene será una onda sinusoidal que se convierte en positivo, tanto positivo como negativo. Como el Arduino solo puede medir voltaje positivo, solo "verá" los semiciclos positivos. Esto puede estar bien para su aplicación. Sin embargo, la entrada analógica podría dañarse por un voltaje negativo, por lo que debe agregar un circuito de protección para evitar que el voltaje caiga por debajo de la tierra.

En el siguiente circuito, R2 y D1 evitan que la entrada analógica caiga por debajo de -0.3V.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
respondido por el Bruce Abbott

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