Arduino EMF-Detektor / berührungsloser Spannungsdetektor

Ich versuche, einen EMF-Detektor oder einen berührungslosen Spannungsdetektor basierend auf einem Arduino zu bauen, der als Requisite verwendet werden soll. Der erkannte EMF-Wert sollte von einem analogen Eingang gelesen werden und basierend auf dem Pegel sollten 1-5 LEDs leuchten. Ich fand zwei Schaltungsdesigns, die nicht zu kompliziert aussahen.

Die erste "Schaltung" besteht im Wesentlichen aus einem schwebenden Stift / Draht, der mit einem hochohmigen Widerstand (1 oder 3,3 MΩ) auf Masse gezogen wird.

Grundlegende EMF-Detektorschaltung

Dieses Design funktionierte jedoch nicht für mich, ich konnte eingeschaltete Lampen und Verlängerungskabel irgendwie erkennen. Aber die Schaltung war nicht sehr zuverlässig. Oft löste es einmal aus und hörte danach auf oder schaltete sich zufällig ein. Ich habe verschiedene Widerstandswerte und "Antennen" -Typen wie Kupferplatten, lange Drähte und Spulen ausprobiert.

Ich hatte viel bessere Ergebnisse mit der folgenden Schaltung. Zuerst habe ich das Arduino überhaupt nicht benutzt und es hat perfekt funktioniert, obwohl die Reichweite sehr begrenzt war. Ich habe auch die 1-MΩ- und 100-kΩ-Widerstände nicht verwendet und verstehe deren Zweck nicht wirklich. Begrenzen Sie den Strom, um ein versehentliches Auslösen zu vermeiden?

Transistor-Spannungsdetektor

Anstatt nun eine LED mit dem zweiten Stromkreis einzuschalten, möchte ich irgendwie den Strom am dritten Transistor messen. Meine erste Idee war, die LED zu entfernen und die Spannung am 220 Ω-Widerstand gegen Masse zu messen. Das hat überhaupt nicht funktioniert, ich habe immer 5 V gemessen, was meiner Meinung nach Sinn macht. Benötige ich stattdessen zwei Widerstände, um einen Spannungsteiler zu erstellen?

Es hilft nicht, uns Schaltungen zu zeigen, die Sie nicht verwendet haben. Zeichne einen Schaltplan der tatsächlichen Schaltung, die du gebaut hast, mit Werten für Widerstände und Teilenummern für Transistoren. Zeigen Sie genau, wie es mit dem Arduino verbunden ist.
Beachten Sie auch, dass Sie elektrisches Rauschen erkennen, bei dem es sich hauptsächlich um Netzfrequenzen handelt, denen zufälliges Rauschen überlagert ist. Wenn Sie dies in einen ADC einspeisen, erhalten Sie Zahlen, die überall herumspringen. Sie werden keine schöne Anzeige von „EMF = 2,03 heute“ erhalten. Die LED-Schaltung funktioniert, weil Ihre Augen das Flackern aufgrund der Sehkraft des Auges nicht sehen können.
@ElliotAlderson Das ist meine Frage. Ich weiß nicht, wie ich den Arduino an die zweite Schaltung anschließen soll, die ich gepostet habe.
@Transistor Vielen Dank für Ihre Erklärung. Ich brauche nicht wirklich einen genauen Messwert, die Unterscheidung zwischen keinem Rauschen und vielleicht einem niedrigen und einem hohen Rauschwert würde für meinen Zweck ausreichen.

Antworten (1)

Der Zweck der hochohmigen Widerstände ist für diese Schaltung wesentlich. Zusammen mit den Transistorstufen sorgen sie für eine sehr hohe Verstärkung des auf dem Kupferband empfangenen Signals.

Sie müssen die LED nicht entfernen. Sie sollten in der Lage sein, die Spannung des Knotens zwischen dem Widerstand und der LED mit einem Arduino zu messen. Aber Sie würden eine 5V statt 9V Versorgung benötigen, da der Arduino ADC nur Spannungen bis zu 5V verarbeiten kann.

Welche Art von Widerstand sollte ich verwenden, wenn ich die LED nicht brauche? Kann ich die Spannung z. B. zwischen einem 1-kΩ-Widerstand und dem dritten Transistor messen?
Die LED wirkt wie eine Konstantspannungsquelle mit 2,1V. Wenn Sie diese entfernen und gleichzeitig die Versorgung von 9 auf 5 Volt ändern, können Sie die 220 Ohm beibehalten oder leicht anpassen, z. B. auf 270 Ohm. Ihre Messknoten für den Arduino sind GND und der Knoten zwischen dem letzten Transistor und 270 Ohm.
Wenn die Transistorschaltung und der Arduino dieselbe GND- und 5-V-Versorgungsspannung teilen, kann ich dann einfach einen analogen Eingang an den Knoten zwischen dem letzten Transistor und dem Widerstand anschließen? Die gemessene Spannung sollte sich auf den gemeinsamen GND beziehen, oder?
Ja genau. Dies ist der richtige Weg.
Arduino EMF-Detektor / berührungsloser Spannungsdetektor
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