分圧器からArduinoに電力を供給

大学の上級プロジェクト用の電圧計を作っていますが、問題は分圧器が17Vを2つの9V(電池の公称値)に均等に分割する必要があることです。現在のところ、実際の電圧は8.5Vです。バッテリが消耗しても故障しないように、ラウンドエラーであまり多くのことを気にしないでください。ただし、Arduinoボードを回路に接続するとすぐに、(接続されている抵抗の両端の)電圧は2〜3ボルトに低下します。これは明らかにマイクロコントローラに電力を供給するのに十分ですが、ディスプレイを照らすには十分ではありません。 (もう一方の抵抗器をスペースヒーターとして使用しても14ボルトで十分です)。

enter image description here

上記の装置の概略図を見てください。 (モデル、またはコンポーネントのスペックは回路図に書かれています)

それでは、設計について詳しく説明します。 このアイデアは、圧電素子(薄いラミネートされた柔軟な圧電ビーム)を使用し、それを流体の流れ(空気)に入れて、全波ブリッジで出力AC信号を整流することです。次のステップは信号を増幅することです、なぜならそれは非常に低い大きさを持ちそしてarduinoのアナログピンは増幅なしでそれを登録することができないからです。

アンプには最低+ -7Vの電源が必要なので、分圧器に接続された2つの9V電池から供給されます。したがって、回路の仮想グランドは2つのバッテリの間にあります。

同時に、私はarduinoボード(実際にはそれはarduinoではありません。それはPro Micro 5Vと呼ばれるarduino互換ボードです)に同じ2つのバッテリーから電力を供給したいと思います。

全体的にはUSBからうまくいきますが、バッテリーからはうまくいきます。

デバイスの設計上の制約は次のとおりです。

  • 端末全体が離れた場所のどこかにハングアップするため、自律電源から電力を供給する必要があります(私のソリューションでは2つの9V電池)。
  • 端末はできるだけ軽く、できるだけ小さくする必要があります。 (別のバッテリーを追加するなどの解決策は望ましくありません)。
  • Arduinoボードにはディスプレイを点灯させるために5Vが必要です。

さらに、なぜマイクロコントローラが可変入力抵抗を持っているのか、そしてそれが何に依存するのかを知りたいのです。 私は、分圧器の抵抗とarduinoが並列に接続されていると仮定して、arduinoのグランドとRAWの間の抵抗値を計算しようとしました。 3つの異なる設定で、私はarduinoの抵抗が221.93、527.73と743.4オームに等しくなるようにしました。 私が理解しているように、ボードは5V以上12V以下の供給電圧でボードが焼けるのを防ぐある種の減速機を電圧入力に持っています、しかしなぜそれは8Vから2-3Vに供給電圧を下げるのですか?

0
「17Vを2つの9V電源に均等に分割」現在、人々は私を不機嫌そうな古いおならと呼んでいますが、物理学は9 + 9 = 17に変わったのですか?
追加された 著者 La raison,
2つの電池を含む回路図は、「17Vを2つの9V電源に均等に分割する」とどのように一致しますか。
追加された 著者 La raison,
公称電圧は9Vですが、実際には少し少ないです。もしあれば8.5V
追加された 著者 aocole,

4 答え

出力電圧は供給される電流量によって大きく変動するため、分圧器から電力を供給するべきではありません。むしろ、あなたは降圧型電圧レギュレータを検討すべきです。彼らは安価であり、簡単にあなたの電池寿命を3倍にします。

10
追加された
アドバイスありがとうございます。入手して問題が解決するか確認します
追加された 著者 aocole,

あなたがあなたの図に描く2つの4.85Kオーム抵抗器は分圧器ではありません。彼らは実際に価値の機能を実行していないし、実際には2つの電池のそれぞれに不要な負荷をかけています!

あなたはデザインに関してもう一つの根本的な問題を抱えています。センサーの出力経路にあるAC - DCブリッジ整流器は、出力が何かを記録する前に少なくとも1.2から1.4Vの振幅の合計信号を必要とします。センサー信号が小さい場合は、それを整流しようとする前に、最初にそれをアンプにAC結合してそのレベルを1.4Vをはるかに超えるまで上げる必要があります。

5
追加された
私はLVDTセンサーを製作していて、0.2VのAC出力がブリッジ整流器を通り過ぎて回路のどこにも現れなかったとき、私の頭を悩ませて長い時間を費やしました。 Michael Karasが言ったように、最初に信号を増幅し、それからそれを修正しました。
追加された 著者 Mostafa Talebi,
ああ、私も今見ています。私はこのページでそのような分圧器を見たので彼らはここにいます tangentsoft.net/elec/vgrounds.html
追加された 著者 aocole,

MCUボードとディスプレイモジュールに必要な電流量を測定する必要があります。バッテリの内部抵抗がないと9Vバッテリから供給するには電流が大きすぎるため、内部で大きな電圧降下が発生する可能性が非常に高いです。

ディスプレイバックライトが使用されている場合、電流は比較的高くなり得る。 LCDディスプレイのLEDバックライトは、その構成によっては100mA以上かかることがあります。

1
追加された
9Vアルカリは100mAを扱うことができます、亜鉛カーボンは扱うことができません。 powerstream.com/9V-Alkaline-tests.htm
追加された 著者 Bruce Abbott,
USBからの動作では、LCD上のLEDは0.2mAの電流を消費します。しかし、ボードに流れる合計電流を試してみることにしました。
追加された 著者 aocole,

分圧器は分数電圧を供給しますが、電力は供給しません。

あなたのボードは12ボルトまで受け入れて、少なくとも7ボルトを必要とするので、あなたは正しく9Vがするであろうことを考え出しました。しかし、なぜあなたは並列に9ボルトのバッテリーのペアから直接それに電力を供給していませんか?なぜあなたはそれを減らす必要があることを見つけるためだけに最初に高い電圧を作っているのですか?

(電力網を形成する高圧線を見ると、実際には片側でより高い電圧を作り出し、もう一方でそれを減らす場合があります。しかしそれにはACを使用します。ここにはDCが必要です、そしてあなたの電源は何キロも離れていません。

0
追加された