Pokračovaním prehľadu modulov k Arduinu prechádzame od merania prúdu k meraniu napätia. Predstavíme si niekoľko kompatibilných senzorov pre Arduino, ktoré majú možnosť 5V napájania s max. 5V výstupom. Všetky z modulov sú navrhnuté na spôsob napäťového deliča, pričom maximálne merateľné napätie je na úrovni 25/26V. Využívajú napätový delič 5:1.
Voltage sensorVoltage sensor 0-25V je najprimitívnejším dostupným senzorom pre meranie napätia v jednosmerných obvodoch s merateľným rozsahom 0-25V. Nakoľko neobsahuje žiaden čip/obvod, nemá meno, označuje sa iba ako napäťový senzor. Súčasťou senzora je svorkovnica pre paralélne pripojenie obvodu na ktorom chceme realizovať meranie.
Senzor je vybavený napäťovým deličom 5:1 s využitím 30kohm a 7.5kohm rezistora. Napájanie senzora je na 5V. Súčasťou senzora je aj montážny otvor pre uchytenie na predmet/objekt. Najlacnejší dostupný modul s cenovou na úrovni 0.28€.
INA3221Senzor INA3221 sme si bližšie predstavili už v minulom článku zameranom na meranie prúdu. Tento senzor dokáže merať napätie aj prúd a to dokonca až na troch spotrebičoch zároveň. Na senzor sa pripája aj zdroj napájania. Rozsah merateľného napätia je 0-26V.
Výhodou je komunikácia po I2C zbernici, pričom je možné prostredíctvom spájkovania plôšok A0 a A1 emulovať až 3 ďalšie senzory. Celkovo je tak možné na I2C zbernicu Arduina pripojiť až 4 moduly INA3221 s meraním napätia pre 4 samostatné obvody. Nakoľko má senzor spotrebu iba 350µA, hodí sa do embeeded aplikácii prevádzkovaných na batériu. Napájanie modulu je možné v rozsahu 2.7 - 5.5V.
Okrem týchto modulov existuje ešte rada modulov na meranie napätia či už na úrovni samostatných modulov, alebo rozšírených o iné čipy, ktoré umožňujú merať pretekajúci prúd. Dostupný je napríklad
MAX471, ktorý existuje v rôznych vyhotoveniach na ponúkaných moduloch.
Obsahuje napäťový delič, MAX471 vykonáva meranie prúdu. Merateľné napätie podľa predajcu v rozsahu 3-26V.
Pri meraní napätia je vhodné vykonávať viacero meraní a priemerovať. Odporúča sa vykonávať aspoň 100 meraní pred priemerom hodnoty napätia. Maximálny merateľný rozsah napätia je možné upraviť zmenou vhodného napäťového deliča. Väčším rozsahom sa však znižuje merateľné rozlíšenie napätia.
Prehĺad mnou realizovaných projektov: https://arduino.php5.skPríklady použitia napäťových senzorov:IoT low-power zariadenie s kontrolou stavu batérie na ktorú beží rádovo roky
Projekt s využitím solárneho panelu a Li-ion batérie
Doplnenie o meranie prúdu a výpočet výkonu periférii, spotrebičov
Príklad použitia v praxi:
