Esquema voltímetro leitura 0 - 2000VDC

marcelo.br · 30 de julho de 2015

Bom dia,

estou procurando um esquema para montar um voltimetro que meça tensão VDC de 0 a 2000V.

Pretendo medir tensão do inverter alimentador de lampadas CCFL, para saber, dependendo do inverter, se a tensão é exatamente 1000V um pouco acima.

Pode ser um esquema de voltimetro com chave de alteração para a faixa correta que me permita medir faixas diferentes, como nos multimetros.

Agradeço desde já!

MOR_AL · 30 de julho de 2015

Faça um divisor de tensão e use um voltímetro na escala de 2V.

Como você vai medir tensões perigosas, então este divisor de tensão TERÁ QUE SER ISOLADO, OU DENTRO DE UM TUBO PLÁSTICO. É como uma ponta de prova para alta tensão.

A parte de cima do divisor resistivo (a que vai até a alta tensão, que coincide com a ponta da ponteira) vai ser construída por diversos resistores em série e em fileira, ou alinhados. Devem perfazer cerca de 15 a 20 centímetros de comprimento (ou mais).

Os resistores desta perna serão:

Nove resistores de 100k Ohms em série, mais um de 82k Ohms, mais um de 15k Ohms e mais um de 2k2 Ohms. Os onze primeiros com precisão de 1%, o de 2k2 pode ser de 5%.

Este será o ponto A. Este ponto irá conectado ao positivo do multímetro, ou ao conector banana VERMELHO.

Do ponto A inclua um resistor de 1k Ohm, com precisão de 1%. O lado livre deste resistor será o ponto B. O ponto B é o terra. Então irá conectado ao conector banana preto ao multímetro e à ponta de prova preta.

Procure encher o tubo com resina de poliéster para que tudo fique fixo e isolado.

Também. INCLUA UM LIMITADOR OU OBSTÁCULO PRÓXIMO À PONTEIRA DE ALTA TENSÃO. CASO SEUS DEDOS VENHAM A ESCORREGAR, O OBSTÁCULO VAI IMPEDIR DE CONTACTAR A ALTA TENSÃO. USE LUVAS ISOLANTES AO TRABALHAR COM ALTAS TENSÕES.

Seguem alguns exemplos de montagem.

https://www.google.com.br/search?q=high+voltage+probe&biw=1462&bih=907&também=isch&imgil=6buEh6a2d2G96M%253A%253BJIaMUuvqqRrrJM%253Bhttps%25253A%25252F%25252Fwww.instrumart.com%25252Fproducts%25252F32843%25252Ffluke-80k-40-high-voltage-probe&source=iu&pf=m&fir=6buEh6a2d2G96M%253A%252CJIaMUuvqqRrrJM%252C_&usg=__D7dj5ADp9ZRJBm5EvjwJDppdWiM%3D#imgrc=6buEh6a2d2G96M%3A&usg=__D7dj5ADp9ZRJBm5EvjwJDppdWiM%3D

MOR_AL

.if · 31 de julho de 2015

tenho um treco destes com 100 resistores de 100k x 1W. Tem um pot para ajuste e calibração. A ideia era medir pulsos de 20Kv mas tenho (e temo) que usar osciloscopio para medir. Preciso só do valor de pico aí me veio uma ideia:

memorizar o valor de pico num capacitor. Moris, esboça algo aí pra MIM com

-ampop pra casar a impedância com um...

-diodo na saída pra corrente não voltar do ...

-capacitor que segura o pico e este é aplicado noutra entrada de...

-outro ampop cuja saída leio num multímetro ou mc.

O pico não deve ultrapassar 3V. Dura 150uS e é de 1Hz

MOR_AL · 31 de julho de 2015

tenho um treco destes com 100 resistores de 100k x 1W. Tem um pot para ajuste e calibração. A ideia era medir pulsos de 20Kv mas tenho (e temo) que usar osciloscopio para medir. Preciso só do valor de pico aí me veio uma ideia:

memorizar o valor de pico num capacitor. Moris, esboça algo aí pra MIM com

-ampop pra casar a impedância com um...

-diodo na saída pra corrente não voltar do ...

-capacitor que segura o pico e este é aplicado noutra entrada de...

-outro ampop cuja saída leio num multímetro ou mc.

O pico não deve ultrapassar 3V. Dura 150uS e é de 1Hz

Isa!

O que você não me pede chorando que eu não faço sorrindo.

Segue o circuito pedido.

MOR_AL

marcelo.br · 1 de agosto de 2015

Ok MOR, fiz esse esquema do meu jeito veja:

Isso mesmo?

Para confirmar, o "Banana preto (multimetro)" e o "Banana vermelha (multimetro)" serão conectados respectivamente nas ponteiras preta e vemelha do multimetro, correto?

Agora, a Ponta de prova preta e a ponta de prova vermelha eu vou usar para medir a alta tensão, é isso?

Os resistores eu posso usar de 1W ou se for uns 2W é melhor?

MOR_AL · 2 de agosto de 2015

Ok MOR, fiz esse esquema do meu jeito veja:

Isso mesmo?

Para confirmar, o "Banana preto (multimetro)" e o "Banana vermelha (multimetro)" serão conectados respectivamente nas ponteiras preta e vemelha do multimetro, correto?

Agora, a Ponta de prova preta e a ponta de prova vermelha eu vou usar para medir a alta tensão, é isso?

Os resistores eu posso usar de 1W ou se for uns 2W é melhor?

Parece que é isso mesmo.

Atenção na montagem, pois você está lidando com alta tensão. E não ignore as informações de segurança.

Os resistores de 100k e o de 82k podem ser de 1W.

Os outros podem ser de 1/4W.

O ideal seria que pudesse calibrar a ponta de prova. Para tal, poderia trocar o resistor de 1k por uma combinação paralela de 1k5 com um trimpot de 10k. Com isso, caso tivesse uma fonte de tensão com valor conhecido e com alguma precisão, você poderia ajustar o trimpot para uma leitura no multímetro de V/1000.

MOR_AL

.if · 2 de agosto de 2015

moris você é um @MOR . acho que vou mandar fabricar 1000pçs daquele circuito antes de fazer o layout. ( num teve muita graça). De fato devo montá-lo a qualquer momento. O lance da corrente bias nem tinha passado pelo vácuo da minha cabeça. 10!

Pretendo fazer algo meio autônomo. p.ex. se ficar +de 2 segundos sem pulso, descarrego o capacitor.

E nossas mentes se sintonizaram. Realmente pretendo calibrar com uma V conhecida

abç e agradeço de novo meu amigo!

MOR_AL · 3 de agosto de 2015

moris você é um @MOR . acho que vou mandar fabricar 1000pçs daquele circuito antes de fazer o layout. ( num teve muita graça). De fato devo montá-lo a qualquer momento. O lance da corrente bias nem tinha passado pelo vácuo da minha cabeça. 10!

Pretendo fazer algo meio autônomo. p.ex. se ficar +de 2 segundos sem pulso, descarrego o capacitor.

E nossas mentes se sintonizaram. Realmente pretendo calibrar com uma V conhecida

abç e agradeço de novo meu amigo!

Olá Isa!

Antes de você montar mais de uma unidade, analise os seguintes fatos:

1 - Nunca construa muitos circuitos antes de testar alguns protótipos. Sei que as mil peças foi brincadeira, mas tem gente lendo, que pode pensar que valeria a pena já montar.

2 - Neste circuito só se considerou a medição de tensão CC. Para tensões CA deve-se incluir alguns capacitores no divisor resistivo e um trimmer capacitivo da entrada positiva de X1 ao terra.

3 - A descarga automática do capacitor implica em algum circuito conectado ao capacitor. Tal circuito vai possuir corrente quiescente, que desequilibrará a precisão da medição. Por isso coloquei uma chave mecânica no circuito.

4 - Você poderia usar outros amplificadores operacionais, com entrada a FET, porém dos que pesquisei, não encontrei nenhum que funcionasse com tensões de entrada próximas de zero volt. Uma solução seria incluir uma tensão negativa de alimentação. Mas tal solução não seria interessante. Deve existir um operacional com entrada a fet que funcione com tensões quase nulas de entrada. Eu desconheço, mas também não pesquisei.

5 - Por fim, considerando Thevenin, a impedância vista pelo multímetro, diretamente conectado ao divisor resistivo (sem amplificador operacional), seria bem menor que a impedância de entrada do multímetro. Esta poderia ser a opção mais em conta, incluindo os capacitores para que o divisor funcione em CA (senoidal).

Fora isso, tudo bem.

MOR_AL

.if · 3 de agosto de 2015

1-tarde demais Moris. Já mandei fazer as 1000 pçs. E sem projetar o layout (isso foi menos engraçado ainda...)

Podes ter razão amigo, portanto se você for gente e estiver lendo isso, por favor não fabrique antes de testar! (se não for e não estiver, é por sua conta!.. (isso então nem se fala...)

2-creio eu que pra CA precise de algo mais além do que mencionaste (pro caso de se querer retificar pra se medir com um mc p.ex.) Tem as tais VPP,RMS,TRUE RMS,EFICAZ, AVG, e afins pra escolher e que, se eu tivesse, já me estariam dando dor na cabeça. Como thomas edison, prefiro ficar só na dc mesmo.

3-De fato não sei se um transistor aberto (B no E) teria alguma corrente quiescente mínima cujo valor de descarga que comprometesse a leitura durante um segundo. Mas sua dica foi válida. Neste caso posso usar um relé.

4-Acho que queres dizer amplificador rail to rail. De fato nunca usei um destes. Prefiro alimentar com V negativa mesmo

5-no caso de CA e CC também acho. No MEU caso é pulso de 150uS e um multimetro não conseguiria mostrar. É só VP mesmo. Por isso nossa 'memória analógica'

Ixi! as placas chegaram!! Agora é montar com dedos cruzados!! kk (brinc.)

MOR_AL · 3 de agosto de 2015

1-tarde demais Moris. Já mandei fazer as 1000 pçs. E sem projetar o layout (isso foi menos engraçado ainda...)

Podes ter razão amigo, portanto se você for gente e estiver lendo isso, por favor não fabrique antes de testar! (se não for e não estiver, é por sua conta!.. (isso então nem se fala...)

2-creio eu que pra CA precise de algo mais além do que mencionaste (pro caso de se querer retificar pra se medir com um mc p.ex.) Tem as tais VPP,RMS,TRUE RMS,EFICAZ, AVG, e afins pra escolher e que, se eu tivesse, já me estariam dando dor na cabeça. Como thomas edison, prefiro ficar só na dc mesmo.

Ok! Mas a ponteira apenas reduziria a tensão. O multímetro, ou o circuito é que faria a medição.

3-De fato não sei se um transistor aberto (B no E) teria alguma corrente quiescente mínima cujo valor de descarga que comprometesse a leitura durante um segundo. Mas sua dica foi válida. Neste caso posso usar um relé.

O manual da Philips informa :

BC546 a BC550

Icb0 < 5nA para Ie = 0, Vbc = 30V e Tj = 25ºC.

Icb0 < 5uA para Ie = 0, Vbc = 30V e Tj = 150ºC.

Cc (capacitância de coletor) 2,5pF típico ou < 4,5pF

Talvez até possa colocar o transistor.

4-Acho que queres dizer amplificador rail to rail. De fato nunca usei um destes. Prefiro alimentar com V negativa mesmo

5-no caso de CA e CC também acho. No MEU caso é pulso de 150uS e um multimetro não conseguiria mostrar. É só VP mesmo. Por isso nossa 'memória analógica'

Opa! 150us é pouco tempo para um operacional. Só testando mesmo, mas acho que não teria problema, pois como o ganho é 1 para o primeiro operacional, então a resposta de frequência dele pode suportar tal largura de pulso.

Ixi! as placas chegaram!! Agora é montar com dedos cruzados!! kk (brinc.)

Você é muito sortuda.

Há algum tempo simulei este circuito, mas não quer dizer que o comportamento na prática seja o mesmo.

Em seu caso R1 >> 10K.

O tempo de condução seria de aprox. 100us, mas precisariam haver vários pulsos, caso o tempo de carga seja insuficiente.

MOR_AL

.if · 3 de agosto de 2015

pior mor. No meu caso deve ser 1Hz. Penso que o capacitor é muito grande. Penso em colocar 10nF a 1nF. Simula aí pra mim antes de eu começar a montar as 1000 pçs!

portanto, 1Hz, 100uS, 10nF...1nF e 10M a impedância do multimetro.... Talvez um outro buffer antes do mult

MOR_AL · 4 de agosto de 2015

Com um pulso de 100us a cada 1s pode esquecer a opção com operacional retificado com capacitor e multímetro. O valor do capacitor teria que ser da ordem de alguns micro faradays. Talvez algumas dezenas de uF e mesmo assim a tensão no capacitor só alcançaria a tensão de pico após vários pulsos (segundos, já que a frequência deles é de 1Hz). A simulação demora muito pois a relação do período do pulso e da frequência é de 0,0001. Com um pulso tão estreito em relação ao período tive que reduzir em muito o período mínimo de amostragem (Time Step). Com isso, para se ter um gráfico demora muito.

A solução seria usar o resistor inferior do divisor resistivo conectado a uma porta analógica do uC e a um comparador rápido. A saída do comparador entraria em uma porta digital do uC para disparar uma interrupção, que esperaria uns 20us e leria a tensão do resistor inferior do divisor resistivo. Com um pulso de 100us, sobrariam menos de 80us para a conversão AD.

Ainda assim teria que incluir alguns capacitores no divisor, para ajustar a forma do pulso para quadrada. Sem os capacitores a forma fica integrada como um filtro passa-baixas, não havendo precisão na medida.

MOR_AL

.if · 5 de agosto de 2015

Moris e se eu colocar capacitor de 10nF p.ex. ele carregaria mais rápido né? Se eu ler com o multimetro de 10M ele deve descarregar, claro. Mas mesmo com aquele lance de compensar a corrente bias ele não ficaria "memorizado"na entrada e eu leria na saída do ampop? Ou o cap 10nF se autodescarrega muito rápido? talvez...

+1 sintonia nossa. Uso este princípio pra medir com mc numa jiga de testes. A ideia de usar multimetro seria melhorar a precisão

MOR_AL · 5 de agosto de 2015

Moris e se eu colocar capacitor de 10nF p.ex. ele carregaria mais rápido né? Sim, mas também não manteria o valor de pico. Isso eu simulei e decai muito rapidamente com a entrada de 10M do multímetro. Se eu ler com o multimetro de 10M ele deve descarregar, claro. Mas mesmo com aquele lance de compensar a corrente bias ele não ficaria "memorizado"na entrada e eu leria na saída do ampop? Ou o cap 10nF se autodescarrega muito rápido? talvez...

Nem pensar com um capacitor menor que uns 10uF.

+1 sintonia nossa. Uso este princípio pra medir com mc numa jiga de testes. A ideia de usar multimetro seria melhorar a precisão

Sim, mas ou o multímetro teria que medir a tensão que fosse (rms, pico, etc), ou a onda teria que ser senoidal.

Acho que uma boa solução seria como sugeri na postagem anterior.

MOR_AL

.if · 5 de agosto de 2015

"Nem pensar com um capacitor menor que uns 10uF. "

Me lembrei agora ... já tomei choque de um capacitor de 1nF 1Kv carregado e depois de bem + que 1 segundo. Se ele segurou 1Kv talvez possa segurar uns 3V. Talvez elabore algo pra da um um pico de maior corrente sei lá. O pulo do gato é carga rápida e descarga lenta.

"Sim, mas ou o multímetro teria que medir a tensão que fosse (rms, pico, etc), ou a onda teria que ser senoidal."

Né. O multimetro só precisa medir dc. Quem vai segurar o pico é o circuito maluco supramencionado.

Já ouviu falar em multimetro peak hold? estaria este apto a medir picos de 100uS? Vou tentar ver o manual de algum

abç

marcelo.br · 10 de agosto de 2015

Parece que é isso mesmo.

Atenção na montagem, pois você está lidando com alta tensão. E não ignore as informações de segurança.

Os resistores de 100k e o de 82k podem ser de 1W.

Os outros podem ser de 1/4W.

O ideal seria que pudesse calibrar a ponta de prova. Para tal, poderia trocar o resistor de 1k por uma combinação paralela de 1k5 com um trimpot de 10k. Com isso, caso tivesse uma fonte de tensão com valor conhecido e com alguma precisão, você poderia ajustar o trimpot para uma leitura no multímetro de V/1000.

MOR_AL

MOR então seria isso aqui?:

E como eu faria essa calibração? Vamos supor que a tensão é conhecida, de 1500V. Qual escala DC do multimetro que eu devo usar?

MOR_AL · 10 de agosto de 2015

MOR então seria isso aqui?:

E como eu faria essa calibração? Vamos supor que a tensão é conhecida, de 1500V. Qual escala DC do multimetro que eu devo usar?

O resistor de 10k seria um TRIMPOT (resistor ajustável).

Se a relação for se 1/1000, os 1500V na ponteira vermelha faria com que tivessem 1,5V na banana (ponto A).

Com uma escala apropriada no voltímetro, bastaria multiplicar a tensão lida por 1000.

Você bobeou com esta sua última pergunta. A resposta encontra-se nas postagens #6 e #16. Faltou mais atenção, né?

MOR_AL

marcelo.br · 10 de agosto de 2015

Ok, então é só usar a escala 2V mesmo, já que vai cair em 1000 no ponto A, procede?

Se eu for medir 1500V, a escala de 2V vai aparecer 1.5V, por exemplo..

MOR_AL · 11 de agosto de 2015

Ok, então é só usar a escala 2V mesmo, já que vai cair em 1000 no ponto A, procede?

Se eu for medir 1500V, a escala de 2V vai aparecer 1.5V, por exemplo..

10! Nota 10!!

MOR_AL