Medición de voltaje de CC negativo

Este circuito

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

es un divisor de cambios de nivel y divisor con un rango de voltaje de salida 2.5V (aproximadamente, ver más abajo) a 0V para un rango de voltaje de entrada 0V a -30V respectivamente. Puede resolver este circuito utilizando el teorema de superposición , por ejemplo. En pocas palabras, divide el potencial entre R1 y R2 entre 13 .

Cuando V _in es -30V, V _out es 0V: la diferencia de voltaje entre R1 + R2 es entonces de 32.5V, que si se divide por trece (R1 // R2 = 1 sobre 12 + 1) produce 2.5V. Ese voltaje se mide sobre R2 y hace que V _out sea igual a cero voltios. Sin embargo, si V _in es 0V, V _out es ligeramente menor a 2.5V: 2.5V - (2.5V / 13) ~ = 2.5V - 192mV o 2.31V en realidad.

Si necesita un cambio de voltaje de hasta 5V, debe reemplazar la referencia de 2.5V por una referencia de 5V.

Cuando se trata de conversión de analógico a digital, tenga en cuenta que no necesariamente tiene que cambiar los niveles de voltaje, por al menos dos razones:

1. Muchos ADC tienen entradas diferenciales, que convierten una tensión diferencial entre dos entradas, más y menos Vref. Esto, por supuesto, tiene sentido cuando se miden tensiones positivas negativas y . También implica una tensión de alimentación negativa para su ADC.

2. Dependiendo de cómo alimente su ADC, es muy posible que use la línea negativa de su entrada de voltaje como la línea de tierra para su ADC (o microcontrolador) y su fuente de alimentación. Es posible si la fuente de alimentación del convertidor A-D puede flotar, es decir, si la tensión a medir no tiene conexión galvánica con la fuente de alimentación de su ADC.

Este último simplifica enormemente los circuitos y mantiene el número de componentes de entrada al mínimo. También evita el cambio de nivel al realizar una conversión relativa : simplemente divida la señal de entrada entre 6 para tener un rango de voltaje de 0-5 V para su ADC.

Encontrará las respuestas relevantes a una pregunta similar, tal como lo señala SunnyBoyNY .

Este es un enfoque interesante. No he visto una usada, pero supongo que no aparece muy a menudo.

Debes dividir el alto voltaje hacia abajo y luego usar las resistencias equivalentes de Thevenin para asegurarte de que tus resistencias de suma sean iguales (o entender el factor de conversión).

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Esto toma su señal de -30V y la divide por 6. Luego, calcula que R3 tiene una impedancia igual al divisor de resistencia (solo R1 paralelo R2), lo que hace de este un nodo sumador de 1: 1.

Yo pienso esto funcionará. Es posible que desee prototipo aunque! Ah, y usa un amplificador operacional riel a riel. De lo contrario, perderá algunos valores en la parte superior e inferior.

el divisor resisivo (o sumador si desea verlo desde una perspectiva de señales) es la solución más simple, y si no está excediendo ambos rieles de suministro, no es necesario utilizar una referencia centrada. solo puede utilizar el riel más alejado (positivo en este caso), por ejemplo:

Esta configuración proporcionará 4,41 V con 0 V de entrada y 0,88 V con -35 V de entrada, puede alimentar eso directamente al DAC. (5V con + 5V de entrada y 0V con -37.5V de entrada)

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el diodo Schottky está ahí para evitar que ocurran cosas malas si el -35V está conectado mientras el microcontrolador no está encendido y también ofrece protección contra exceso de voltaje, el tipo no es crítico. Simplemente elegí el primer circuito que se ofrece.