Midiendo un voltaje que es más alto que su voltaje de referencia

Supongamos que tiene un ADC con una referencia igual a la tensión de alimentación que está tratando de medir (5.0V en este caso).

Si usa una referencia de derivación LM431 2.495V (que es una barata, hay disponibles con tolerancias mucho más estrictas) con una resistencia, puede calcular el voltaje de suministro. Llame a la entrada de 2.495V Vx

Dado que (para un ADC de 10 bits) ADC_count = 1024 * Vx / Vref, podemos calcular

Vref = 1024 * Vx / ADC_Count. Esto dará un resultado con una resolución de 9 bits (la precisión dependerá de la precisión de su Vx).

Entonces, si Vx = 2.490 y su ADC_Count es 0x212, entonces la tensión de alimentación / referencia es 4.81V.

Si no le gusta tener que calcular el recíproco, puede operar el ADC con una referencia que está regulada y dividir la tensión de alimentación para que esté dentro del rango del ADC. Esto también le daría más resolución si no lo divide tanto como 2: 1.

También puede conectar el LM431 con dos resistencias para darle (digamos) un Vx nominal de 4.0V, que también mejorará la resolución. O use otra referencia con un voltaje de salida más alto (las referencias de 4.096 V están disponibles).

Si entiendo la pregunta correctamente, se desea medir el mismo riel de suministro desde el que se alimenta el ADC. (?)

Una solución común es medir un voltaje de referencia estable V₂ con respecto a las variables V_cc , en lugar de derivar un voltaje más bajo al variar V_cc y medirlo con respecto a la referencia de voltaje estable.

Cree un voltaje de referencia estable V ₂ < V _cc , pero no lo use como referencia de voltaje de un ADC. Utilice V_cc como referencia de voltaje de ADC y mida V₂ con respecto a V _cc . Si V₂ es estable y V_cc está cayendo, la medición de ADC para V ₂ aumentará.

La caída medida en voltios cuando se dibuja 1A es numéricamente igual a la resistencia de salida en ohmios de la fuente de 5V; para un suministro regulado que probablemente será de unos pocos miliohms. Si la carga 1A se cambia continuamente a una frecuencia baja, la tarea se puede realizar midiendo la oscilación de voltaje pico a pico en el suministro, lo que se puede hacer con la mayor precisión mediante un alcance acoplado de CA o un detector síncrono.