- Componentes requeridos:
- Diagrama de circuito y conexiones:
- Circuito de detección de corriente:
- Cálculos:
- Código Arduino:
El amperímetro se utiliza para medir el flujo de corriente a través de cualquier carga o dispositivo. Aquí, en este amperímetro Arduino, explicaremos sobre la medición de corriente utilizando la ley de ohmios. Será bastante interesante así como una buena aplicación de las ciencias básicas que estudiamos en nuestros días escolares.
Todos conocemos bien la ley de ohmios, que establece que “ la diferencia de potencial entre dos polos o terminales de un conductor es directamente proporcional a la cantidad de corriente que pasa por el mismo conductor ” para constante de proporcionalidad usamos resistencia, así que aquí viene la ecuación de la ley de ohm.
V = IR
- V = voltaje a través del conductor en voltios (v).
- I = la corriente pasa a través del conductor en amperios (A).
- R = constante de resistencia de proporcionalidad en Ohm (Ω).
Para encontrar el paso de corriente a través del dispositivo, simplemente reorganizamos la ecuación como se muestra a continuación, o podemos calcular con la calculadora de la ley de ohmios.
Yo = V / R
Entonces, para averiguar la corriente, necesitamos algunos datos:
- voltaje
- Resistencia
Vamos a construir una resistencia en serie junto con el dispositivo. Como necesitamos encontrar una caída de voltaje en el dispositivo, para eso necesitamos lecturas de voltaje antes y después de la caída de voltaje, eso es posible en la resistencia debido a que no hay polaridad.
Como en el diagrama anterior, tenemos que encontrar los dos voltajes que fluyen a través de la resistencia. La diferencia entre los voltajes (V1-V2) en los dos extremos de las resistencias nos da una caída de voltaje a través de la resistencia (R) y dividimos la caída de voltaje por el valor de la resistencia y obtenemos el flujo de corriente (I) a través del dispositivo. Así es como podemos calcular el valor actual que pasa por él, entremos en su implementación práctica.
Componentes requeridos:
- Arduino Uno.
- Resistencia 22Ω.
- LCD 16x2.
- LED.
- Maceta de 10K.
- Tablero de circuitos.
- Multímetro.
- Cables de salto.
Diagrama de circuito y conexiones:
El diagrama esquemático del proyecto del amperímetro Arduino es el siguiente
El diagrama esquemático muestra la conexión del Arduino Uno con LCD, resistencia y LED. Arduino Uno es la fuente de energía de todos los demás componentes.
El Arduino tiene pines analógicos y digitales. El circuito del sensor está conectado a las entradas analógicas de las que obtenemos el valor de la tensión. La pantalla LCD se conecta con los pines digitales (7,8,9,10,11,12).
La pantalla LCD tiene 16 pines, los dos primeros pines (VSS, VDD) y los dos últimos pines (ánodo, cátodo) están conectados a la tierra y 5v. Los pines de reinicio (RS) y habilitación (E) están conectados a los pines digitales 7 y 8 de Arduino. Los pines de datos D4-D7 están conectados a los pines digitales de Arduino (9,10,11,12). El pin V0 está conectado al pin medio de la olla. Los cables rojo y negro son 5v y tierra.
Circuito de detección de corriente:
Este circuito de amperímetro consta de una resistencia y un LED como carga. La resistencia está conectada en serie al LED, la corriente fluye a través de la carga y las caídas de voltaje se determinan a partir de la resistencia. Los terminales V1, V2 se van a conectar con la entrada analógica del Arduino.
En el ADC de Arduino que convierte el voltaje en números de resolución de 10 bits de 0 a 1023. Entonces necesitamos convertirlo en valor de voltaje usando la programación. Antes de eso necesitamos saber el voltaje mínimo que puede detectar el ADC de Arduino, ese valor es 4.88mV. Multiplicamos el valor del ADC con 4.88mV y obtenemos el voltaje real en el ADC. Obtenga más información sobre el ADC de Arduino aquí.
Cálculos:
El valor de voltaje del ADC de Arduino varía entre 0-1023 y el voltaje de referencia varía entre 0-5v.
Por ejemplo:
El valor de V1 = 710, V2 = 474 y R = 22Ω, la diferencia entre los voltajes es 236. Lo convertimos en voltaje multiplicando por 0.00488, luego obtenemos 1.15v. Entonces, la diferencia de voltaje es 1.15v, dividiéndolo por 22 aquí obtenemos el valor actual 0.005A. Aquí hemos utilizado la resistencia de 22 ohmios de bajo valor como sensor de corriente. Así es como podemos medir la corriente usando Arduino.
Código Arduino:
El código completo para el amperímetro basado en arduino para medir la corriente se proporciona al final de este artículo.
La programación de Arduino es casi la misma que la programación de c, primero declaramos los archivos de encabezado. Los archivos de encabezado llaman al archivo en el almacenamiento, como para el cálculo, obtengo los valores de voltaje usando la función de lectura analógica .
int voltage_value0 = analogRead (A0); int voltage_value1 = analogRead (A1);
Se declara una variable flotante temporal para mantener el valor de voltaje como float temp_val. El valor se multiplica por 0,00488 para obtener la diferencia de voltaje real y luego se divide por el valor de la resistencia para encontrar el flujo de corriente. 0.00488v es el voltaje mínimo que el ADC de Arduino puede detectar.
int subraction_value = (voltage_value0 - voltage_value1); float temp_val = (subraction_value * 0.00488); float current_value = (temp_val / 22);
Verifique el video de demostración completo a continuación y también verifique el voltímetro digital Arduino.