Sensor de Tensão com Ci4n25


Objetivo
Utilizar optoacoplador como sensor de tensão, para detectar o status da lâmpada ou carga e identificar tensão 110 e 220V.




Metodologia
Será utilizado o optoacoplador 4n25. Esse sendo um transistor onde sua base e fotossensível. Utilizando dessa arquitetura pra indicar quando houver a presença de uma tensão no pino 1 e 2 referente ao LED interno do circuito integrado.



Os pinos do LED são ligados na tensão alternada com 2 resistores de 100kΩ para limitar a corrente no LED, pode ser colocar um resistor de 200kΩ. No pino 5 e alimentado com 5V e o pino 6 (emissor) numa entrada analógica do Arduino, eu utilizei o pino A0.




Quando o circuito esta ligada a energia, o LED interno acende e satura a base do optoacoplador no semiciclo positivo da onda AC, e assim conduzindo uma tensão proporcional a tensão de leitura naquele momento no emissor do 4n25.

Ligação no Arduino da placa assim, pino 1 e ligado ao 5V, pino 2 a porta analogica A0 por exempo. e o pino 3 no terra (GND).


Layout do circuito


















Programa do Arduino

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int pinoentrada;
int tensao;
int i=0;
int soma=0;
int media=0;

void setup() {              
  pinMode(A0,INPUT);
  Serial.begin(9600);

}

void loop() {
  soma=0;
  i=0;

  if(analogRead(A0)>20){

    for(i=0;i<1000;i++){
      pinoentrada = analogRead(A0);
      tensao = (pinoentrada*6.5)/1024;
      tensao = tensao*1.732;
      soma = (soma+tensao);
    }

    media = soma/10;
 //   Serial.println(media);
    if((media<130)&&(media>70)){
      Serial.println("110V");
    }
    if(media>150){
      Serial.println("220V");
    }
    delay(2000);
  }

}
//--------------------------------------------------------------------------

Comentários

Unknown disse…
Olá boa noite ..fiquei bem interessado pelo projeto ..mas então antes de fazer na prática .fiz no proteus e fiz o circuito lá de cima . e coloquei na entrada 220vac mas na saída que vai para o pic só fica em zero ..sabe o pq ?
Unknown disse…
Parabéns pelo projeto.
Ribeiro disse…
Bom, verifica o resistor que ta usando, esse resistor e para limitar a tensão que vai para o CI, pq internamente ele tem um led. O resistor pode ta configurar errado a potencia dele para 220. Nao sei se entendeu o funcionamento, vou tentar explicar novamente.

O ci funciona apenas como uma chave, quando led (pino 1 e 2) e energizado ele fecha o circuito que sao os pinos 5 e 4, se nao tiver uma tensão chegando no pino 5, nao vai ter nada no pino 4 pra sair. E desculpa a demora, nunca mas tinha olhado o blog. se precisar de ajuda, thiagoribeiro8@gmail.com
Anônimo disse…
Boa tarde.

De quantos Wats tem que ser os resistores?
Ribeiro disse…
Boa tarde. Recomendo de 1/4w.
Unknown disse…
Olá, muito bom o projeto!!! Sabem se ele consegue medir tensões acima de 220? ou se isso pode ser adaptado ao circuito colocando outros componentes para aumentar a tensão ou o CI só identifica até 220?
Ribeiro disse…
Olá desculpe a demora, da sim pra você adaptar para outras tensões, tudo vai depender da resistência da entrada, ela deve ser adaptar para fornecer uma corrente para o led interno do ci4n25. Para cacular o valor da resistência use a lei de Ohm - R = V/I - ( resistência = Tensão dividido pela corrente).

A corrente no led deve ser de 50mA, a tensão e a que você vai medir, com o resultado basta achar um resistor no valor próximo. Mas quanto maior a tensão usada maior a sua capacidade para aguentar a potencia.
Ribeiro disse…
Link do datasheet para ajudar quem precisa
https://www.vishay.com/docs/83725/4n25.pdf
Unknown disse…
Boa noite sr. Thiago Riberio.
Parabéns pelo tutorial, bem didático tanto na parte de hardware quanto na de software.
Por favor uma dúvida, na primeira foto tem um capacitor que não está no diagrama, qual a função dele?

Obrigado
Ribeiro disse…
Olá. Que bom que gostou, bom a foto é de uma outra placa comercial https://m.multilogica-shop.com/modulo-sensor-de-tensão e apenas uma imagem de exemplo. Ele utiliza outro chip para fazer a medição e o capacitor é de 100uF/16V. Teria que olhar o datasheet desse outro componente para verificar a função, mas provavelmente é capacitor desacoplador.
Unknown disse…
Boa tarde,

Estou montando um circuito semelhante a este, porém irei usa-lo em uma placa do Esp8266, (Nodemcu). Porém ao realizar a montagem do circuito exatamente como apresentado, e ao alimenta-lo com 127 V, percebi que na saída do circuito a tensão era de 1V. Gostaria de saber se é possível converter o valor na saída para 3.3v, para que o mesmo possa ser lido por uma entrada digital no Nodemcu.
Ribeiro disse…
Se observar a imagem do circuito da placa que tem 4n25 que é um optoacoplador, vai ver que os pinos 4,5 e 6(este aparece com um x) são internamente um transistor NPN, então basicamente a tensão que colocar no pino 5 vai sair no pino 4, que será lido na sua porta lógica.Verifique se não tem algum resistor limitando a tensão ou se esta fornecendo 3.3V pra ser lido.
Unknown disse…
Este comentário foi removido pelo autor.
Anônimo disse…
Bom dia, muito bom o tutorial.
Surgiu uma dúvida, seria possível enviar a saída do circuito a uma entrada digital de um microcontrolador que opera em 3.3V? Pois eu preciso apenas detectar tensão em uma tomada, e tenho disponível apenas portas digitais para entrada/saída.
Ribeiro disse…
Olá Anônimo (não to conseguindo colocar a resposta no seu comentário), mas sim é possível detectar pela porta digital, já que uma porta analógica não está disponível. Você precisa colocar uma tensão no pino 5 do 4n25(esse pino é o Coletor do transistor interno) igual a tensão que você quer detectar, no caso e de 3.3V. O pino 4 seria conectado no pino digital do seu device. Lembrando de colocar o resistor R3 do esquema. Caso precise de ajuda só mandar email, thiagoribeiro8@gmail.com
Anônimo disse…
Baseando me na sua última resposta, qual seria a potência do R3(10k)? a mesma do R1 e R2(100k - 1/4W) ou poderia ser menor?
Ribeiro disse…
Olá, pode usar sim de 1/4W, mais um resistor de menor potência ele ira esquentar demais e com o aumento da temperatura ele muda sua resistência e pode queimar dependendo do resistor usado.
nesse link tem o gráfico da temperatura
https://www.futurlec.com/Resistors/Res14W_Technical.shtml
victor disse…
Saudações,
Parabens pelo seu post!
Fiz um sistema para acender as luzes de minha chacara com o celular.
Acontece que não sei se realmente estao acessas(digo acionou a lampada porque se ela queimar ñao tenho como saber), pensei nesse circuito para me dizer se foram acionadas.
Como penso em fazer: Irei colocar esse circuito após o rele e qdo for acionado manda um sinal High para o pino digital do Esp, e que me manda uma mensagem para o cel.
Minha duvida, como essa luz ira ficar a noite toda acessa e o este circuito de tensao tbm, nao teria problema de aquecer demais o circuito de tensao?
Obrigado
Elektro disse…
La entrada del dispositivo debería tener un diodo en antiparalelo al led del optoacoplador, caso contrario, se podría quemar.