Medición analógica de voltaje y corriente

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Mi requisito es medir el voltaje de CC en el rango de 20 a 80 usando un microcontrolador.

En la hoja de datos del microcontrolador se indica que "la impedancia máxima recomendada para las fuentes analógicas es de 2.5 kΩ". y el rango de entrada analógica del microcontrolador es 0-5v.

Estoy limitado a hacer esto usando divisor de voltaje y amplificador operacional. Aquí se realiza la reducción del voltaje, ¿es posible tener una ganancia de amplificador operacional menor que la unidad?

Soy un principiante absoluto, por lo que los pls me proporcionan un circuito y explican cuál es la función del amplificador operacional (ya que la reducción de voltaje se puede lograr mediante el propio divisor de voltaje).

    

3 respuestas

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Un amplificador que no invierte siempre tiene una ganancia de voltaje mayor que uno; la fórmula es Vout / Vin = (1 + Rf / Rz). Pero puede atenuar la señal antes de que el amplificador operacional la vea y tener una ganancia tan pequeña como una (por ejemplo, Rf = 0, Rz = abierto).

El amplificador operacional tendrá una impedancia de salida de bucle cerrado mucho menor que 2.5K, por lo que su requerimiento quedará satisfecho.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Se indica en la hoja de datos del microcontrolador que "El máximo   La impedancia recomendada para las fuentes analógicas es de 2,5 kΩ "y el analógico   El rango de entrada del microcontrolador es 0-5v.

No tienes para usar un amplificador operacional, solo un divisor potencial compuesto por 2 resistencias: -

Si crea R2 2.4 kohm (para satisfacer su primer requisito), R1 podría ser 36 kohm. Esto significa que con 80V ingresados, la salida será exactamente 5V. Esto no deja mucho espacio para la cabeza, por lo que puede elegir hacer R1 = 39 kohm.

Con 80V aplicados en ~ 40 kohm, la disipación de potencia es de 160 mW. ¿Es esto demasiado alto? ¿Es la impedancia a 80V demasiado baja? Si es así, necesitarás la complejidad de un amplificador operacional.

    
respondido por el Andy aka
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Bueno, has hecho muchas preguntas y conceptos de una sola vez. Sí, la ganancia de opamp puede ser menor que la unidad, si se aplica correctamente. A continuación se muestra el circuito que puede utilizar.

El primer divisor de potencial reducirá su voltaje de entrada, como u dijo, pero si lo conecta directamente al microcontrolador, el voltaje de salida cambiará dependiendo de la corriente consumida por el microcontrolador (que dependerá de su voltaje de entrada); por lo tanto, el microcontrolador no mide el voltaje exacto.

Lo que opamp hace aquí es que, sea cual sea la corriente que requiera el microcontrolador, la fuente de alimentación (conectada a opamp, + 12, -12V) la consume en lugar de su fuente de voltaje de entrada (que desea medir). La primera configuración de la imagen en la imagen se llama buffer de ganancia unitaria (consulte internet), cuyo trabajo es mantener el mismo voltaje independientemente de la corriente consumida por el siguiente circuito en gran medida. La próxima opción te ayudará a afinar tu ganancia completa.

Este fenómeno de estabilización de voltaje se denomina término técnico como impedancia de salida del circuito, que será impedancia de entrada al microcontrolador. Puede visualizar el circuito completo en la imagen como fuente de voltaje de entrada en serie con una impedancia, que se conectará al microcontrolador. Si visualiza así, definitivamente querrá que la impedancia sea idealmente cero, de modo que no se produzca una caída en ella, y se mida / aplique el voltaje exacto al microcontrolador.

Más el valor de esta impedancia, más caída ocurrirá a través de ella para un valor particular de la corriente extraída. Así que idealmente su valor debería ser cero. Pero el microcontrolador le está dando a usted el privilegio de mantenerlo en un valor alto porque, dentro del microcontrolador, están utilizando algunos circuitos para reducir la corriente extraída de sus circuitos de detección de voltaje.

    
respondido por el user3247895

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