Voltaje negativo de conmutación

  

Estoy tratando de conectar varios de estos sensores a una entrada analógica en mi Arduino, y me gustaría encenderlos y apagarlos controlando la entrada de señal de -5V (-1V en la imagen) mediante un mecanismo de interruptor.

• Para obtener una buena calidad de señal, probablemente sea una buena idea usar el amplificador operacional para impulsar el ADC de la micro.
• El circuito que se muestra se puede convertir a un amplificador sumador , con cada uno de los sensores conectados a la entrada inversora del amplificador operacional.
• Para hacer este circuito sin necesitar un suministro negativo, conecte la parte inferior del sensor a tierra en lugar de -1 V y conecte la entrada no inversora del amplificador operacional a un voltaje medio, como 2.5 V de una resistencia divisor. Se cambiará su punto 0, que restará en el software.
• Para desconectarlos del circuito, puede conectar a tierra cada sensor a través de su propio transistor y solo habilitar un transistor a la vez. También puede usar el 74HC4066 en las líneas que van al amplificador de suma, pero eso es un circuito más complicado.

Primero, ¿puede simplificar la configuración de su fuente de alimentación utilizando un amplificador no inversor como se muestra a continuación?

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Segundo: esto no permite la configuración de la suma de la tierra virtual, pero como iba a necesitar un pin por V, y no se requieren en esta configuración, ahora puede conectar cada amplificador a su propia entrada analógica. El inconveniente es que necesitas un opamp para cada sensor.

Tercera opción: use pines triples para alimentar cada sensor. Esta vez, el ejemplo muestra el sensor en la línea V +.

^{simular este circuito}

Cada una de las salidas 'BUF' de su micro / Arduino / lo que sea se cambia de manera secuencial, mientras que todas las demás tienen sus salidas flotantes. De esta manera, solo se alimenta un sensor a la vez y no necesita ningún voltaje negativo.

Eso es solo un circuito, que produce un voltaje inversamente proporcional a la resistencia. Hay muchas otras posibilidades, algunas de las cuales no requieren un voltaje fuera del rango de voltaje de salida.

Si esto va en un microcontrolador, y en casi cualquier aplicación lo haría hoy en día, la salida no tiene que ser proporcional a nada en particular. En un micro, puedes hacer fácilmente los cálculos o hacer la búsqueda para convertir de cualquier lectura A / D que obtengas a presión lineal.

La opción más simple es simplemente un divisor de resistencia, con la otra resistencia en el medio del rango que le interesa que salga del sensor. Una ventaja adicional de esto es que lo único que tienes que calibrar es la otra resistencia. La tensión de alimentación real se cancela. Tendrá la resolución más alta en esa resistencia, luego bajará en ambos extremos del rango. Este método en realidad mide de 0 a resistencia infinita, pero nuevamente, la resolución disminuye en los extremos del rango.

Con los A / D de hoy, probablemente usaría el método de división y compensaría cualquier pérdida de resolución con un A / D de mayor resolución. Ahora puede obtener A / D de 12 bits de forma rutinaria en micros de bajo costo. Probablemente sea suficiente, pero si no, un delta-sigma A / D externo ciertamente podría hacerlo.