この記事では、Arduinoを使用してトランスレスAC電圧計を作成する方法を学びます。

作るアナログ電圧計トルクや速度などの物理量を十分に理解している必要がありますが、実際のアプリケーションでは非常に難しい場合があります。

“ソーラーパネルを使用したバッテリー充電回路 ”

沿ってアンキットネギ

しかし、デジタル電圧計と比較してアナログ電圧計を作ることができます迅速に、そしてそれも非常に少ない労力で。現在、1日のデジタル電圧計は、マイクロコントローラーまたはarduinoのような開発ボードを使用して4〜5ラインコードを使用して作成できます。

なぜこのAC電圧計回路が違うのですか？

グーグルに行って「arduinoを使ったAC電圧計」を検索すると、インターネット上にたくさんの回路があります。しかし、これらの回路のほとんどすべてで、変圧器が使用されていることがわかります。

信頼性が高く効率的な電圧計を作りたい場合は、回路がかさばって重くなるため、変圧器を使用することはお勧めできません。

このプロジェクトの回路は、高ワットの分圧回路から変圧器を交換することにより、この問題を完全に解決します。この回路は、小さなブレッドボード上で数分以内に簡単に作成できます。必要なコンポーネント：

このプロジェクトを作成するには、次のコンポーネントが必要です。

1. Arduino

2. 100kオームの抵抗器（2ワット）

3. 1kオームの抵抗器（2ワット）

4.1N4007ダイオード

5.1つのツェナーダイオード5ボルト

6. 1ufコンデンサ

7.接続線

回路図：

回路図のように接続してください。

A）1 kオームの抵抗をアースに接続する必要があることに注意して、抵抗を使用して分圧器を作成します。

B）図1に示すように、ダイオードのp端子を1kオームの抵抗の直後に接続します。そしてそのn端子は1ufコンデンサに接続されています。

C）ツェナーダイオードをコンデンサと並列に接続することを忘れないでください（以下で説明します）

D）コンデンサのプラス端子からarduinoのアナログピンA0にワイヤを接続します。

E）** arduinoのグランドピンを全体のグランドに接続してください。そうしないと、回路が機能しません。

ARDUINOの目的::

さて、あなたはどんなマイクロコントローラーでも使うことができます、しかし私はその簡単なIDEのためにarduinoを使いました。ここでのarduinoまたは任意のマイクロコントローラーの基本的な機能は、アナログ入力として1 kオームの抵抗の両端の電圧を取得し、その値を主電源に変換することです。式を使用した電圧値（作業セクションで説明）。 Arduinoはさらにこのメイン値をシリアルモニターまたはラップトップ画面に印刷します。

分圧回路：

コンポーネントのセクションですでに述べたように、抵抗器（分圧回路を構成する）は、主電源に直接接続するため、高電力定格である必要があります。

したがって、この分圧回路がトランスに取って代わります。 arduinoはアナログ入力として最大5vを使用できるため、分圧回路を使用して主電源の高電圧を低電圧（5v未満）に分割します。主電源電圧が350ボルト（r.m.s）であると仮定しましょう。

“最も効率的なhhoジェネレーターの設計 ”

これにより、最大電圧またはピーク電圧= 300 * 1.414 = 494.2ボルトが得られます

したがって、1 kオームの抵抗の両端のピーク電圧は=（494.2volts / 101k）* 1k = 4.9volts（最大）です。

注：*ただし、350 r.m.sの場合でも、この4.9ボルトはr.m.sではありません。つまり、実際には、arduinoのアナログピンの電圧は4.9v未満になります。

したがって、これらの計算から、この回路は385r.m.s付近のAC電圧を安全に測定できることがわかります。

なぜダイオード？

arduinoは負の電圧を入力として受け取ることができないため、1kオームの抵抗の両端の入力AC正弦波の負の部分を取り除くことが非常に重要です。そしてそうするためにそれはダイオードを使用して修正されます。より良い結果を得るためにブリッジ整流器を使用することもできます。

なぜコンデンサ？
整流後も波に波紋があり、その波紋を取り除くためにコンデンサを使用しています。コンデンサは、arduinoに供給する前に電圧を平滑化します。

ツェナーダイオードが選ばれる理由

5ボルトを超える電圧はarduinoに損傷を与える可能性があります。したがって、それを保護するために、5Vのツェナーダイオードが使用されます。交流主電源電圧が380ボルトを超えて、つまりアナログピンで5ボルトを超えて増加すると、ツェナーダイオードの故障が発生します。したがって、コンデンサをグランドに短絡します。これにより、arduinoの安全性が確保されます。

コード：

あなたのarduinoでこのコードを燃やしてください：

int x// initialise variable x float y//initialise variable y void setup() { pinMode(A0,INPUT) // set pin a0 as input pin Serial.begin(9600)// begin serial communication between arduino and pc } void loop() { x=analogRead(A0)// read analog values from pin A0 across capacitor y=(x*.380156)// converts analog value(x) into input ac supply value using this formula ( explained in woeking section) Serial.print(' analaog input ' ) // specify name to the corresponding value to be printed Serial.print(x) // print input analog value on serial monitor Serial.print(' ac voltage ') // specify name to the corresponding value to be printed Serial.print(y) // prints the ac value on Serial monitor Serial.println() }

コードを理解する：

1.変数x：

Xは、コードで指定されているピンA0から受信した入力アナログ値（電圧）です。

x = pinMode（A0、INPUT）//ピンa0を入力ピンとして設定

2.変数および：

この式y =（x * .380156）に到達するには、最初に何らかの計算を行う必要があります。

ここでのこの回路は、コンデンサとダイオードのために、arduinoのピンA0の実際の値よりも低い電圧を常に提供します。つまり、アナログピンの電圧は常に1kオームの抵抗の両端の電圧よりも低くなります。

したがって、ピンA0で5ボルトまたは1023アナログ値を取得する入力AC電圧の値を見つける必要があります。ヒットアンドトライアル方式では、シミュレーションに示すように、その値は約550ボルト（ピーク）です。