Multimetro Digital Voltimetro,Capacitometro y Ohmnimetro

Multimetro Digital

Voltimetro,Capacitometro y Ohmnimetro

Marcell Ignacio Adam Brunicardi

Universidad Simón Bolívar

Caracas, Venezuela

Laboratorio de Electrónica II

1. Introducción 

Un multímetro digital (DMM) es una herramienta de prueba usada para medir dos o más valores eléctricos, principalmente tensión (voltios), corriente (amperios) y resistencia (ohmios). Es una herramienta de diagnóstico estándar para los técnicos de las industrias eléctricas y electrónicas. Utilizando las funciones básicas del Arduino es posible construir un Multímetro Digital que sea capaz de obtener valores de tensiones, resistencias y capacitancias con una buena precisión y exactitud. El objetivo de esta practica consiste en armar el Multímetro y comprobar su eficiencia.

1. Marco Experimental

El Arduino usado para esta práctica fue el Ch340 Atmega1680 con las siguientes especificaciones:

• 8 Analog input ports: A0 ~ A7
• 14 Digital input / output ports: TX, RX, D2 ~ D13
• 6 PWM ports: D3, D5, D6, D9, D10, D11
• DC Current per I/O pin: 40Ma-1
• Pair of TTL level serial transceiver ports RX / TX

[pic 1]

Figura 1: Arduino Ch340 Pin Diagram (Simplified)

Para poder ver las medidas del Arduino se usó una pantalla LCD 16x2 HD44780U (LCD-II) con las siguientes especificaciones:

• 5 × 8 and 5 × 10 dot matrix possible.
• Low power operation support:  2.7 to 5.5V.
• Wide range of liquid crystal display driver power 3.0 to 11V.
• Liquid crystal drive waveform A (One-line frequency AC waveform).
• Correspond to high speed MPU bus interface 2 MHz
• 4-bit or 8-bit MPU interface enabled.

[pic 2]

Figura 2: LCD 16x2 HD44780U Pin Diagram

La librería con la que se trabaja el LCD se llama LiquidCrystal [5]. Para usarla, basta con especificar los pines a usar y el tamaño de lo que se quiere mostrar. Para imprimir se usa lcd.print

La primera parte de esta práctica [2] consiste en usar la función Analog.read del Arduino para hacer mediciones de tensión. Esta función asigna a la medida un numero entre 0 y 1023(su resolución es de 10 bits), se hace una sencilla regla de 3 para calcular la tensión. Como el máximo de tensión que se puede medir por un Pin es de aproximadamente 5V [4], es necesario usar un divisor de voltaje para poder medir tensiones más altas.

[pic 3]

Figura 3: Montaje Experimental Voltímetro

[pic 4]

Figura 4: Código Voltímetro

De la línea 1 a la 8 son nuestras variables, las resistencias usadas fueron de: R1= (100000± 10%) Ω. R2= (10000 ± 10%) Ω. En las líneas 2 y 12 se especifican los pines y el tamaño del LCD respectivamente. Las líneas 17-19 corresponden a la medida, la transformación a tensión por regla de 3 y a la formula del divisor del voltaje (2), las líneas 20-23 son para no medir ruido. 24-26 son para imprimir en el LCD y la 27 es para tener un delay entre medidas. Se uso una pica de 9V para esta parte.

[pic 5][pic 6]                 (1)

La segunda parte de esta práctica [1] consiste en la medición de tiempos característicos de carga de un capacitor. Para esto, se uso un timer 555 en su modo monoestable [3], en este modo el timer produce un pulso de salida cuya duración es este tiempo y viene dado por:

[pic 7][pic 8]                        (2)

Con esta formula es posible calcular tanto resistencias como capacitancias fijando uno de los dos.

[pic 9]

Figura 5: Montaje Experimental Capacitómetro/Ohmnímetro

[pic 10]

Figura 6: Código Multímetro

...