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利用模拟输入测电压（Arduino测电压为例，量程1KV左右）

硅生命体 2023-04-08 原文

声明：本人车辆工程专业的大一菜鸟一只，发帖技术等级不高，而且此方法早有发人分享，此贴仅分享一次经历，请勿根据本帖内容进行一些危险的操作，如有事故发生，与本人无关！

须知前提：

   arduino的A0、A1、、等口为模拟信号输入口，arduino板子通过测得A0口的电势来产生A0口的数据，测压的范围是0~5V，产生的数值为0~1023。使用模拟输入测电势时，需将被测物的负极与GND连接，否则无法测量，且因浮空产生一系列错误数值。

核心思想：

       1、arduino模拟输入的读电压功能。

       2、串联电阻的电阻分压。

       3、将模拟输入数值经计算得到电压值。

实例：

左侧为串口监视器传出数值，右侧为电压表测值。

本例的设计为0~1030V量程的测压电路。     

 

 电路图：

看左边图就好，右边有点乱。

 

 

      因为电阻往往不会精确地如标注或万用表测得的数值一般，所以，电路的设计最好有一定弹性。我们可以在电路上串联一个变值电阻来调节测试精度。调节精度还有一个途径，即在计算程序中修改一些参数，本例中的数值就如此调试过。

   关于变值电阻的选择，个人建议选择总值有10k欧姆的，在计算时，可以让大分压电阻取一个略小于实际的值计算，后通过滑动变阻器补偿。比如47k电阻，可取值45k进行计算，不够的话再通过调变值电阻补。

计算：

       我们知道串联电阻的各电阻分压比与电阻比程正比，所以我们可以计算出我们从原本的5v量程放大了多少倍。

 注意：我们前面提到了电子元件阻值不完全精准，所以在阻值取值上有问题，后续会利用变值电阻和调整数值的方法校准，所以这是一场粗略的计算。

程序：

     只测量一个电压的话，程序时十分简易的，但是大家在设计其他项目时，如果想测得某处电压，可使用本方法。

void setup() {
pinMode(A0,INPUT);                       //令A0为模拟输入
Serial.begin(9600);  
}

void loop() {
int i =analogRead(A0);                   //令A0口读出电压，但此时是0~1023的数字。
float V=0.00;           
Serial.print("  i=");  
Serial.print(i);                         //传出i的大小。
V=i*(5.00/1023.00)*206.00;               //206.00为测试电压的放大倍数(根据实际情调整，原数为205.55)
Serial.print("  V="); Serial.println(V); //传出电压V的大小
delay(100);                    
}

      本程序将A0口读到的值i和最终计算结果V输出到电脑，其中 i*（5.00/1023.00）是为了将A0口测出的0~1023的数变为实际测出的电压（本操作也可以用map函数映射实现）。之后，乘上206.00（放大倍数）即可得到测压端电压V。

校准：

上面也反复提到过，我们在电路设计中留下弹性空间。这里简述一下具体操作：

1，利用变值电阻。在连接电路后，将变值电阻电阻调为0，之后测压端连接被测物，同时被测物连接一个成品电压表，arduino连接电脑，并打开串口监视器。观察成品电压表数值与串口监视器中传回的V值。反复调节变值电阻，直到两读数基本吻合。多试几组。

2，（非必要）如果通过变值电阻调节仍不可校准，即可修改我们上面计算的倍数。

最终，我们可以尽可能使arduino算出精准数值，不过，肯定不能百分百精准。下图是本人的一些测压结果。

第一组

 

 

 第二组

 

 

 

 

第三组 

 

 

Arduino1KVxff0cspanxffarduinoc语言单片机硬件工程

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