Multimetru de panou - considerente teoretice si practice

   Pentru un alimentator este bine sa avem un indicator pentru tensiunea pe consumator, dar si curentul consumat.
   Daca avem nevoie doar de partea de voltmetru, acesta se coneteaza la bornele de iesire (si se alimenteaza separat).
  Pentru microcontrolere sau, cazul meu, Arduino, schema generalizata de masura este urmatoarea:

  Daca se foloseste un sunt (rezistenta) de 0,1 ohmi si avem un consum de 5A, caderea de tensiune este de 0,5V.
  Daca avem posibilitatea sa "umblam" la alimentator si mutam divizorul rezistiv sau referinta dupa sunt, nu mai se pune problema asta, deoare stabilizatorul de tensiune corecteaza aceasta diferenta.
   Cel mai bine reducem valoarea suntului de 10 ori, cum e in articolul "Multimetru", publicat in revista Tehnium nr. 11/1988

   Trebuie sa folosim aceasta metoda deoarece convertorul analog digital al microcontrolelor obisnuite e  pe 10 biti, adica 1024 trepte. In cazul normal, la alimentare de 5V, "treapta" de masura este de 5:1024 = 0.00488V = 4,88mV, daca se foloseste referinta interna de 1,1V, cum e la microcontrolerele ATmega328 de pe placile Arduino, "treapta" devine 1,1:1024 = 0.00107V = 1,07mV.

   Pentru un curent de 1A pe suntul de 0,01 ohmi avem o cadere de tensiune de 0,01V, aproape cat treapta, de asta se foloseste un amplificator neinversor pentru amplificarea tensiunii (despre el se poate citi in articolul https://en.wikipedia.org/wiki/Operational_amplifier si in orice carte de electronica).

   Am realizat cu ajutorul programului Live Wire o simulare a cazurilor prezentate mai sus:

- shunt measurement (masurare cu sunt)

- shunt measurement (masurare cu sunt) - 2

- shunt measurement (masurare cu sunt) - 3

   Se observa clar ca a doua varianta este cea optima...

   Ideea a pornit de la Vlad Gheorghe, care mi-a aratat un articol rusesc, unde apare un indicator de panou pentru 100V si 10A, foarte raspandit la noi

care are o schema de genul

   Ieri (22.10.2017), am testat impreuna cu Marian - GeoMar, functionarea unui asemenea indicator, care are, in plus, indicare de temperatura pe zona curentului cand acesta este zero, si cupleaza si decupleaza un ventilator la depasirea unei temperaturi. Este folosita metoda cu sunt direct de 0,1 ohmi. Sketch-ul adaptat de mine este VA_multiplexat_1b3.ino.

   Schema indicatorului de panou cu Arduino Uno este

  Foarte importanti sunt coeficientii de corectie si valoarea tensiunii de referinta.

  Intai se masoara tensiunea de referinta si se corecteaza valoarea.

  Reglajul se face cu o sursa reglabila si un consumator maricel, un bec auto, de exemplu.

  Se inseriaza un ampermetru si se compara indicatiile pentru mai multe valori ale curentului (se face prinvarierea tensiunii de alimentare de la 4 la 15V). Se modifica valoarea coeficientului de corectie 3 pana se obtine valori egale sau apropiate (+/-0,1V). Se muta aparatul de masurape tensiune si se compara tensiunile, modificand coeficientul de corectie 2. 

  Temperatura se regleaza cu un termometru, din coeficientul de corectie 1.

   F.f.f. important: folositi sarme groase, eventual lipite sau prinse in conectori, cand calibrati, deoarece pot apare surprize, de exemplu, caderi de tensiune de 0,5V inexplicabile 😋.