Comment lire des appareils analogiques qui produisent une tension relativement élevée?

J'ai trouvé récemment un capteur qui émet ± 90V (AC) sur un stimulus. Comment pourrais-je lire ceci d'un arduino?

Mise à jour

Je ne pensais pas qu'il y avait autant d'options. :) Le genre de chose que je regarde est un capteur de vibration piézoélectrique .

Le courant est faible, mais le 90V sonne beaucoup (et je suis un peu nouveau pour l'électronique, donc je ne comprends pas vraiment ce que signifie haute tension / faible courant en termes de choses dommageables).

S'il ne s'agissait que de 90 V CC, j'aurais l'idée du diviseur de tension, mais inverser la polarité semble être une mauvaise chose. Peut-être que le diviseur de tension + une ou deux diodes (ou un redresseur) fonctionneraient?

Les capteurs de vibrations piézoélectriques produisent une tension élevée, mais un courant très faible. De plus, vous êtes généralement intéressé à ne détecter que quelques éléments - niveau de vibration, fréquence, amplitude, chocs, etc.

L'interface dépendra donc grandement de ce que vous voulez ressentir. En supposant que vous ne souhaitiez connaître qu'un ou plusieurs des éléments suivants, l'interface suggérée ci-dessous fonctionnera.

• Un événement de vibration tel qu'un choc ou une force G soudaine
• Le niveau de vibration

L'interface générale consiste à pousser le signal à travers une diode, puis une résistance dans un condensateur qui est attaché à la terre. En parallèle avec le condensateur se trouve une diode de serrage qui limite les pics de tension à une tension plus raisonnable (5V, par exemple).

Maintenant, chaque fois qu'un pic se produit, le condensateur se charge un peu. Si vous avez une vibration continue, elle se chargera plus rapidement. Il atteindra finalement le niveau de la diode de serrage tant que la vibration dépasse le taux d'autodécharge du condensateur.

Détectez la tension sur le condensateur et vous découvrirez le signal entrant.

Si vous mettez une résistance en parallèle avec le condensateur, vous pouvez définir la vitesse à laquelle le condensateur se décharge. Une petite résistance se décharge rapidement et vous pouvez compter la fréquence à laquelle le piézo est frappé ou lâché. Une grande résistance permettra à la charge de s'accumuler afin que vous ne voyiez pas les événements individuels, mais obtenez plutôt une tension plus élevée avec des vibrations plus vigoureuses, une tension plus faible avec moins de vibrations et aucune tension sans vibration.

Si vous avez besoin de plus d'informations que cette technique simple, alors vous voudrez utiliser un transformateur de signal pour ramener le signal dans la gamme 5V, et un ampli-op de précision et un ADC.

Si ce capteur est connecté à la tension de ligne, je ne le connecterais pas à l'Arduino avec un circuit qui ne fournit pas d'isolation.

Une façon sûre de mesurer la tension est d'utiliser un transformateur abaisseur. Cela fournit une isolation et réduit la tension. Vous pouvez utiliser un redresseur pour convertir le CA en CC. Vous devrez vérifier la charge du transformateur sur le capteur.

Une résistance divisée suivie d'un amplificateur d'isolement fonctionnerait également.

Il y avait un article dans Poptronics en avril 2002 intitulé "Construire ce wattmètre / watt-heure". L'article a documenté comment mesurer en toute sécurité la tension de ligne (avec un transformateur abaisseur) et comment mesurer en toute sécurité le courant de ligne avec un transformateur de courant.

Est-ce seulement + 90V ou -90V? Ou s'agit-il d'une plage de -90V à + 90V? S'il s'agit d'un +/- binaire, vous pouvez utiliser un comparateur de tension (aka un ampli-op), sinon vous pouvez utiliser un diviseur de tension (aka deux résistances).

Consultez l' optocoupleur de sortie logique du moniteur de ligne DIP à 8 broches MID400 . Il y a une très bonne note d'application pour cet appareil. Je l'utilise pour surveiller mon four, qui fonctionne (en partie) à 24VAC. Vous auriez besoin d'une résistance de 22,5 k 0,5 W en série avec l'entrée pour donner une sortie élevée lorsque la tension est présente. Cela vous donnera une sortie binaire si vous avez juste besoin de détecter s'il y a de la tension ou non.

Si vous devez réellement mesurer la tension, cependant, le MID400 ne fonctionnera pas vraiment (ou, du moins, je ne suis pas sûr si la sortie sera linéaire avec la tension; il peut simplement pulser si le courant d'entrée tombe trop bas ). Pour mon moniteur d'alimentation domestique, je prévois de mesurer les valeurs RMS pour la tension et le courant avec un convertisseur RMS-DC AD737 . Vous auriez probablement besoin d'un transformateur et / ou d'un diviseur de tension pour ramener la tension à l'entrée 200 mV requise par l'AD737.

Ou vous pouvez opter pour la voie bon marché: abaisser la tension et la faire passer à travers une diode dans un condensateur et une résistance, ce qui vous donnera une sortie CC semi-rectifiée quelque peu lissée corrélée à l'entrée ...

Utilisez simplement un diviseur de tension. Vous pouvez mesurer des milliers de volts de cette façon. http://www.rossengineeringcorp.com/hv_dividers.htm

Et oui, les séparateurs fonctionnent également pour AC. : D Ils rendent juste le signal plus petit. Vous aurez besoin d'un condensateur couplant le piézo à votre entrée pour bloquer le courant continu et le polariser à la tension de référence de l'Arduino.

Je doute que cela fasse des dégâts, car l'entrée Arduino a déjà des diodes de serrage et le courant sera très faible (les piézos sont des sources à haute impédance, plus votre diviseur fournit une grande impédance), mais vous pouvez toujours ajouter une diode de serrage supplémentaire à protéger l'entrée.

En fait, selon ce que vous faites, vous voudrez peut-être un amplificateur à haute impédance directement au niveau du piézo pour éviter qu'il ne soit chargé ou capté des interférences. Qu'essayez-vous précisément de faire?