Virta-anturi on olennainen elektroniikan tekniikka sähköjärjestelmien seurantaan ja hallintaan. Arduino-järjestelmän avulla virta voidaan mitata tarkasti suunnittelemalla asianmukaiset piirit ja tekemällä laskelmia. Opas tarjoaa käytännön askelia virrantunnistukseen, kuten piirisuunnittelua ja tarvittavia laskelmia.

Nykyisen aistimisen perusteet

Virta-anturissa mitataan virtavirtaa sähkövarausta piirin läpi. Yhteisessä menetelmässä käytetään sunttivastusta, joka luo pienen jännitteen suhteessa virran läpi kulkevaan virtaan. Arduino voi lukea tämän jännitteen analogisten syöttönappien kautta.

Virran suunnittelu

Tyypillinen virrantunnistuspiiri sisältää sarjassa kytketty sunttivastuksen. Arduino mittaa jännitteen koko tämän vastuksen. Varmistaakseen tarkat lukemat, valitse vastus, jonka vastusarvo on alhainen, jotta minimoidaan virranhukka ja säilytetään mitattavissa oleva jännitetaso.

Esimerkkipiirin osat:

  • Sunttivastus (esim. 0,1Ω)
  • Arduinon lauta
  • Liitännät
  • Virransyöttö

Virranmittausta koskevat laskelmat

Susttivastuksen (V]shunt[]) jännite on suhteessa Ohmin lain mukaiseen virtavirtaan (I): V[shunt[] = I × R[]shunt[[]]. Löydä virta uudelleen kaavan löytämiseksi:

]I = V[]shunt / Rshunt[[]]

Arduino lukee jännitteen analogisena arvona (0-1023). Jännite voidaan laskea seuraavasti:

]V[mitattu = (analoginen luku / 1023) × vertailujännite

Tämän avulla nykyinen on:

]I = V[mitattu / Rjunta[[]]

Esimerkkilaskenta

Jos Arduino lukee jännite 0.5V läpi 0,1Ω vastus, virta on:

I = 0,5V / 0,1Ω = 5A