Étape 2: Principes de base de DVM
Précision et justesse
Notre voltmètre numérique ne sera pas aussi précis ou précis comme une unité disponible commercialy, mais il wil certainement être plus souple.
Afin de rendre la lecture aussi précise que possible, nous devons considérer deux choses : la résolution d’entrée et l’étalonnage. Résolution d’entrée dépend de la Arduinos analogique d’entrée convertisseur A/D, qui est de 10 bits sur l’Arduino uno et nano. Étalonnage dépendra de la qualité des composants utilisés et les références utilisées pour étalonner les mesures.
Impédance d’entrée
Comercial multimètres numériques qui mesurent la tension CC ont généralement une très haute impédance d’entrée de 10MΩ ou plus. (c’est à dire-la résistance entre les sondes de test multimètre deux est 10MΩ ou plus.)
Une haute impédance d’entrée pour un voltmètre est nécessaire pour que le voltmètre n’affectera pas la valeur du circuit à mesurer.
Si un voltmètre a une faible impédance d’entrée, il peut éventuellement changer la tension mesurée et vous donner des lectures incorrectes...
Il y a aussi un inconvénient, cependant, pour avoir une impédance d’entrée élevée ; Les sondes de test sont plus enclins à chercher des interférences électromagnétiques (EMI) qui peuvent également compenser vos mesures et affichages « fantôme ».
Bien qu’une haute impédance d’entrée est souhaitable, le circuit de diviseur de tension, nous allons utiliser, donnera notre voltmètre une impédance d’entrée de propos 1MΩ, ce qui est acceptable pour la plupart des mesures de basse tension et des circuits basse impédance habituellement construits par des amateurs électroniques.
Circuit diviseur de tension
Nous allons utiliser deux résistances en série qui mettra à l’échelle vers le bas de la tension d’entrée à un éventail dans les limites de sécurité de la fiche d’entrée analogique de Arduino. L’équation de base diviseur de tension est :
V out = V * b R / (R a + R b).
If :
R un = 1MΩ
B R = 100KΩ
V out = 5V (la tension maximale pour les broches d’entrée analogique arduino)
ensuite ;
V en = 55V (la tension maximale que l'on peut mesurer en toute sécurité)
Le circuit que nous allons utiliser, va diviser la tension d’entrée de 11 ; (100K / (100 K + 1 M)) = (100 /1100) = (1 11)
Contrainte d’un terrain d’entente
La plupart comercial DVMS permettent de mesurer la tension à travers n’importe quel composant, non seulement d’une référence au sol. Notre voltmètre Arduino basé ne peut pas faire qu’il ne peut mesurer de référence au sol parce que la broche GND de l’Arduino est utilisée comme la sonde de test négative ou commune (COM) de plomb d’un multimètre standard et doit être raccordé à la masse du circuit sous test.
Protection d’entrée
Les valeurs de résistance, que nous utilisons une certaine protection de surtension lors de la mesure de faibles tensions et jusqu'à environ 55 volts. Pour protéger l’Arduino d’un overvoltage(>55VDC) accidentel, nous pouvons, éventuellement, utiliser des diodes zener 5,1 volts en parallèle avec les résistances de 100KΩ, cela fournira une protection supplémentaire pour les broches d’entrée analogiques Arduino.
Tension d’entrée maximale
Comme nous l’avons expliqué précédemment, le point sur le réseau de résistance diviseur relié à la la broche d’entrée analogique Arduino est égale à la tension d’entrée divisée par 11 (55V ÷ 11 = 5V). La tension maximale que l'on peut mesurer en toute sécurité est de 55 Volts, la goupille de Arduino analogique sera à sa tension maximale de 5V. Attention!!! ne pas tenter de mesurer des tensions supérieures à 55 Volts ou vous risquez d’endommager votre Arduino
