Use entradas analógicas BBB con 0..5V o 0..10V

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Planeo usar las entradas analógicas BeagleBone Black para el muestreo de datos analógicos. Pero hay algunos problemas importantes para esto:

  • BBB permite un máximo de 1.8 V de voltaje de entrada analógica mientras que tengo 5 V o 10 V máx.
  • hay dos líneas AGND y VDD_ADC donde no sé cómo están involucradas aquí y qué hacer con ellas
  • mi conocimiento en electrónica es muy limitado

Mi única idea: un divisor de voltaje con dos resistencias (eso está dentro de mi rango de conocimiento), pero veo algunos problemas:

  • tolerancias de resistencia que hacen que los datos medidos sean inexactos
  • En el caso de que las tolerancias se encuentren en el extremo incorrecto, es posible que se pueda superar la entrada analógica máxima de 1,8 V y que se pueda eliminar el BBB
  • cuando elijo valores de resistencias de una manera en que esto no puede suceder, pierdo una parte del rango de muestreo limitado de 12 bits

Entonces ... ¿qué podría hacer para resolver esto? ¿Cómo puedo medir rangos de 0..5 V o 0..10 V con el rango de ADC de 0..1.8 V del BBB?

Sería realmente bueno cuando alguien pudiera proporcionar un esquema que pudiera usar para configurar mi hardware (sí, soldar algunos componentes está dentro del rango de mis posibilidades electrónicas ;-)

¡Gracias!

    
pregunta Elmi

1 respuesta

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Use un divisor de voltaje para atenuar la señal. A veces es ventajoso desde una perspectiva de impedancia para amortiguar la señal con un amplificador (pero es más difícil de cablear). La atenuación es de 0 a 5V en el esquema. Puede utilizar el enlace para calcularlo para 10V.

La protección de entrada está incluida en la mayoría de los dispositivos, pero generalmente no puede manejar corrientes grandes. Si la fuente conectada al ADC tiene corrientes grandes, puede proteger las entradas de Dispositivos posteriores con diodos u otros métodos

Si las tolerancias de la resistencia son un problema, entonces use mejores resistencias (se pueden comprar en 0.1% o, a veces, 0.01%), lo cual es suficiente para la mayoría de las aplicaciones. Si necesita más precisión absoluta, deberá calibrar las resistencias. .

Puede encontrar la precisión al usar la tolerancia de resistencia y conectarse a la ecuación:

$$ \ frac {Z_2} {Z_1 + Z_2} = \ frac {5.6k} {10k + 5.6k} = 0.359 $$

Y luego conectas las tolerancias más altas y más bajas para una resistencia de 5.6k con una tolerancia del 1% obtendría 5656Ω y 5544Ω

$$ \ frac {5656} {10100 + 5656} = 0.358 $$

entonces, si ambas resistencias estuvieran en su tolerancia máxima, tendrías un 0,64% de descuento en tu software con 1% de resistencias.

Un problema con los ADC del microcontrolador es que son más susceptibles al ruido porque el rango de voltaje es más pequeño y generalmente tienen una resolución más baja.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Vin estaría en el rango de 0 a 5V y Vout sería su rango de 0 a 1.8V

Olvidé responder sobre el poder. Los beaglebones VDD_ADC son solo la línea digital de 1.8V con un inductor y un condensador para un filtro (para filtrar el ruido digital). El AGND es una conexión a tierra separada para proporcionar una corriente de retorno que también está libre de ruido. Por lo tanto, cualquier señal / circuito analógico debe ser referenciado por AGND. El VREF también está vinculado al VDD_ADC, por lo que los ADC serán ruidosos. Si realmente necesita precisión, cambie a un ADC dedicado y referencia.

    
respondido por el laptop2d

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