Spannungsteiler an Arduino?
Hallo,
und zwar habe ich einen arduino, der die Spannung von einem Bleiakku(ca. 11.5 - 14.5 V) messen soll. Nun habe ich auf http://forum.arduino.cc/index.php?topic=55612.0 folgenden Vorschlag für einen Spannungsteiler gefunden:
- <- Bleiakku _|_ |10k| |___| | o----------o-----> zum Arduino, analoger Eingang _|_ ___|___ |4k7| /|\ | 4,7V |___| /_|_\ | | o----------o-----> zum Arduino, Masse _|_
(wenn es nicht richtig dargestellt wird einfach auf den link und ein bisschen runter scrollen)
wenn ich das ganze aber aufbaue und programmiere:
includeLiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); int Voltage = 0;
void setup() { lcd.begin(16, 2); }
void loop() { Voltage = analogRead(0); lcd.setCursor(0, 1), lcd.print(Voltage); delay(30); lcd.clear(); }
kommt schon bei einer Spannung von ca. 4 volt der Höchstwert von 1023... was für widerstände soll ich nehmen? und was bedeutet das 4,7V bei der Diode am spannungsteiler?
Und was auch noch wichtig ist: wie berechne ich dann aus dem Wert die tatsächliche Spannung in Volt??
Hoffe mir kann jemand helfen :)
LG
2 Antworten
Ich weiß nicht was ein Arduino ist aber ich kann dir den Spannungsteiler Erklären.
Du hast zwei Widerstände in Reihe die ein Verhältnis von 1:2,13 haben (4,7k zu 10k). Damit teilt sich die Spannung im gleichen Verhältnis auf. Bei 12 Volt liegt an dem 10k Widerstand eine Spannung von 8,16 V ( = 12/(2,13+1) * 2,13) und am 4,7k der Rest von 3,84 V (= 12V – 8,16V).
Die Diode parallel zum 4,7k Widerstand ist eine Z-Diode mit einer „Durchbruchsspannung“ von 4,7 Volt. Das bedeutet die Diode ist (idealisiert) ein offener Schalter solange die Spannung über dem 4,7k Widerstand kleiner/gleich der Durchbruchsspannung ist (4,7 V). Wenn jetzt die Bordnetzspannung steigt und den Wert von 14,7 V überschreitet geht die Diode in Durchbruchbetrieb und begrenzt die Spannung am 4,7k Widerstand auf die 4,7 V, damit muss der 10k Widerstand mehr Spannung „abbauen“.
Das heißt für dich die Spannung an deinem Arduino kann nur in einem Bereich von 0 V bis 4,7 V liegen. Bei einer Spannung am Arduino unter den 4,7 V ist die gesamt anliegende Spannung die am Arduino anliegende mal 3,13 (2,13+1). Wenn die Spannung am Arduino die 4,7 V erreicht gilt die Aussage nicht mehr, da ein weiterer Spannungsanstieg allein auf den 10k Widerstand geht.
Wenn du den 10k Widerstand durch einen 12k Widerstand ersetzt verändert sich das Verhältnis nach 1:2,55. Wenn du die Werte oben einsetzt kommst du auf eine maximal messbare bordnetztspannung von 16,7 V (Arduino Spannung mal 3,55 ist die Bordnetzspannung bis zum Messbereichsmaximum von 16,7 Volt).
Du sorgst dafür, dass die Spannung am Arduino max. 5 V beträgt, Wenn am Spannungsteiler die maximale Spannung anliegt, sagen wir exakt 18 V, wirst du am Arduino Input also so etwa 4.8 V sehen.
Dann liest du den Wert am Port ein, z.Bsp. 987 könnte das sein. Dann nochmals dasselbe, wenn du 0 Volt am Spannungsteiler anlegst, gibt einen Wert von z..Bsp 23. Diese Werte abspeichern.
Nun kannst du die Volt berechnen, indem du einen beliebigen Eingangswert zwischen 23 und 987 auf die Skala von 0 bis 18 umrechnest.