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miércoles, 18 de septiembre de 2013

Voltimetro con arduino

Muy pero que muy interesante, lee ;)
Imaginad que estáis en un aprieto. Cojones, necesito un voltímetro para un trabajo de tecnología. Tengo que medir voltajes y no tengo un polímetro... Sólo mi placa arduino. Bueno, gracias a esta noticia, ese "sólo mi placa arduino" os salvará el trabajo. Vamos a realizar un polímetro con nuestra placa arduino. ¿Cómo vamos a hacerlo?
Bien, para que veáis que no hay ni trampa ni cartón, expliquemos el procedimiento.
Nos vamos a basar en las entradas analógicas de la arduino uno (o el modelo duemilanove, anterior a la uno) (más información de placas arduino aquí). Estas entradas digitales nos devuelven en comunicación serie con el ordenador (en nuestro caso, aunque podríamos hacerlo en un lcd) un valor de 0 a 1023. El valor 0 indica 0V, y el 1023 indica 5V (5.013V realmente) por lo que podemos considerar cada valor intermedio entre 0 y 1023 como 4.9 mV, es decir, el 0 serían 0V el 1 serián 4.9mV el 2 9.8mV y así sucesivamente. Por tanto, realizaremos un código muy sencillo para que nuestra placa arduino funcione como voltímetro.
¿Qué voltajes podemos medir con esto? Pues los que queramos, siempre en corriente continua. ¿Pero cómo mido voltajes superiores a 5V si es el máximo de las entradas analógicas? Aquí meteremos el concepto de divisor de tensión. Pondremos tantas resistencias en serie como voltios necesitemos medir. El voltaje máximo de medida vendrá dado por 5*N, donde N será el número de resistores en serie que coloquemos. ¿De qué valor tienen que ser las resistencias? Pues a mayor valor, mejor; ya que se disipará menor potencia, menor corriente, y por tanto, mayor protección a nuestra placa. Nosotros utilizaremos 5 resistencias de 1k ohmio, por lo que podremos medir hasta 25V. Veamos qué materiales necesitamos:
  1. N resistencias del mayor valor posible (sin exceder, 10k está muy bien). En nuestro caso utilizaremos 5 resistencias de 1k

  2. Placa Arduino Uno

  3. Polímetro (para comprobar la medida de los voltajes)
 
  4. Fuente de alimentación variable (para probar el inventito)

  5. Placa protoboard (para montar el circuito)
 
Con estos materiales tan sencillos podremos armar nuestro propio voltímetro. Aquí os dejo un esquema de la conexión que tenemos que hacer entre las resistencias y la arduino


Aquí os dejo una foto de un polímetro midiendo un voltaje, medido también con la arduino. Hemos usado una fuente de alimentación de corriente continua variable, para comprobar varias medidas. Os dejamos con una de ellas


Hay un pelín de error en voltajes bajos, se solventa conforme aumentamos el voltaje.
Finalmente os dejo con una imagen del voltímetro montado, y con el código de arduino explicado, como de costumbre

Código:
<>
Bueno, os dejo. Cualquier duda contactad con nosotros! Un saludo!

22 comentarios:

  1. Buenos dias, esto he entendido que sirve para medir la caida de potencial entre 2 puntos, pero si quisiera medir la capacidad de una bateria en ese momento, como se haria?

    Muuchas gracias

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    1. Buenas, la capacidad... Pues ya es más complicado, sobre todo en el momento. Habria que ver si existe alguna relación matemática entre caída de tensión y capacidad, y aplicarla al código. Me parece una buena idea, e indagaré en ello para intentar brindarlo a la web!

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  2. oye amigo como obtuvistes el valor de voltios_por_analog = 0.004887586;

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    1. Hola ulises. Es una simple división. Simplemente consideramos que el valor máximo que arduino nos da es 1023, y la tensión máxima de entrada es 5V.
      Al dividir esos 5V entre 1023, nos da ese valor numérico, que corresponde los voltios que aumente cada unidad de entrada analogica

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  3. ¿Cuál es el voltaje máximo que soporta?

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    1. Pues, siguiendo el esquema, aguantará, en teoria, infinito, siempre que uses una resistencia por cada 5 voltios. Si quieres un voltimetro de ... digamos 500 V, deberás usar 100 resistencias.

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  4. Anteriormente dijiste que era por si no tenías multímetro (polímetro) y en la lista de cosas necesarias has puesto un multímetro

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    1. Es una pregunta que me resulta fuera de... digamos el ámbito de la noticia, pero bueno, te respondo.
      Yo uso un multímetro para mostraros a vosotros que el voltímetro con arduino es totalmente fiable.

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  6. hola amigo podrias resubir las imagenes , no las carga

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  7. hola amigo , podrias resubir las imagenes es que no las carga o hay un error

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  8. hola que tal disculpa no eh podido ver el codigo jejeej no me sale ai donde dice

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  9. tengo una pregunta mi amigo, se que usas un divisor de tension para asi dividir el voltaje y no superar los 5v que permite la placa arduino pero mi duda es, ¿ que pasa con el amperaje este no quemaria a el arduino?

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  10. David ten en cuenta que usando resistencias de 1k, a 5 V como máximo de tensión, según la ley de OHM, tendrias una corriente máxima de 5 mA, que no quemará la arduino. Un saludo!

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  11. buenas soy otro David saludo tocayo si yo estoy montando uno de 12 v y estado hablando mucho sobre el tema ya que manejo bateriasy hay desconexiones y conexiones e visto gente que le ponen un octocoplador y otras personas un zener como hecho yo lo que para los calculos de 12 salio al final 15k 15k 22k y el zener 9.1 pero a un así lo bajamos demasiado se quedo en 4.44v o una cosa así o 5.28 y luego lo baje con otra fija a 4.... la cosa es que le puesto un pot de 20k en r1 ahora mi pregunta es para que arduino me haga los calculo ¿tengo que meterle el valor de las resistencias a la fuerza y el numero o puedo calcularlo de otra manera puedo decir k r1 6k7 y r2 4k7 y me dara el mismo valor de división ya k me da 4.947 si no recuerdo mal saludos compañeros :)

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  12. Buenas David. Mientras consigas un divisor de 5 Voltios, no importa el circuito que diseñes. Muy importante que nunca des mas de 5 V a la entrada de Arduino, puesto que es muy sensible, y tienden a quemarse si excedes de 5V
    En el codigo, no se indican valores, simplemente numero de resistencias. Si te das cuenta, las entradas analogicas de arduino alcanzan un rango de 0 a 1023. Donde 0 indica 0 V y 1023 5V.

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  13. Tengo que realizar un arreglo del programa antes de conectarlo al arduino? y en que puertos lo tengo que conectar?

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  14. y como le haria para medir el valor de una resistencia

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  15. Que tal, habria manera de adaptar un arduino para medir una resistencia en base a la caida de tension?

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    1. Todo dependería de si la corriente es constante o no. Si la corriente es constante se podría adaptar para hallar el valor de la resistencia dependiendo de la caida de tensión. En caso de una corriente que varíe según la carga proporcionada (lo más común) habría que calcular la.corriente que pasa por la resistencia para poder hallar el valor de ésta

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  16. HOLAS , si me ayudan requiero un voltaje de 200 a 300mV constante para controlar un driver de un motor raro me pueden ayudar?

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