Cambio de nivel de voltaje negativo a un ADC

Aquí hay un solo suministro que invierte la configuración de opamp que hará lo que quieras. Necesitará un opamp capaz de enviar la unidad a su riel inferior (probablemente querrá incluir un pequeño capacitor en R2 para limitar el ancho de banda, ya que no necesita mucho para las lecturas de termopares)
Es posible que deba aumentarse R3 / R2 para no cargar el termopar dependiendo del tipo - EDITAR, simplemente se dio cuenta de que la salida proviene del AD595, por lo que probablemente sea de baja impedancia (hoja de datos no verificada) y está bien tal como está:

R3/R2simplementedividelatensióndeentradapor2.R1yR5presentan400mValaentradapositiva.Comoelopampintentamantenerlasdosentradasiguales,creauncambiodenivel.Porejemplo,cuandohay-1.2Venlaentrada,paramantenerlaentradadeinversióna400mV,debehaber1.2Venlasalida.AhorapodemosverR3/R2comoundivisordevoltajecon-1.2Venunextremoy+1.2Venelotro,obtenemos2.4VenR3+R2,porloqueelvoltajeenR3es:

2.4V*(R3/(R2+R3))=2.4V*(10kΩ/15kΩ)=1.6Vyasí:

-1.2V+1.6V=400mV

Puedeejecutarloscálculosparalosotrosvoltajesdeentradayvercómofuncionaentodoelrango(recordandoquesiemprehay400mVenlaentradainversora,yefectivamentenohayflujosdecorrienteenlaentrada)

Otraformadeverlodadoloanteriores,digamosquetenemos-0.6Venlaentrada.Sabemosquedebehaber+0.4VenelotroladodeR3,porloquelacorrientequefluyeatravésdeR3es:

(0.4V--0.6V)/10kΩ=0.1mA

Ahoranosabemosnadadeestacorrienteenlaentradadeinversión,porloquedebefluiratravésdeR2:

5kΩ*0.1mA=0.5V

0.4V+0.5V=0.9Venlasalida

Simulación:

Si no lo necesita, puede hacerlo fácilmente en el firmware o agregar un simple búfer de inversión después de esto.

ZIGBEE ADC

Acabo de echar un vistazo a la hoja de datos de Zigbee y parece que el Vref se fija en 1.2 V (aunque hay un pin Vref, no pude encontrar ninguna mención de cómo usarlo en el análogo Sección IO), por lo que tiene que trabajar con esto a menos que use un ADC externo (posiblemente con una resolución más alta) y alimente los datos al Zigbee. Es un ADC de 10 bits, por lo tanto 1.2V / 1024 = ~ 1.17mV LSB, que no será tan malo con el filtrado (que usa un corte bajo ya que tiene una señal del termopar que cambia lentamente)
Tenga en cuenta que el ADC595 tiene un error de calibración de alrededor de + -1 ° C (o + -3% grados C; dependiendo de la variante que esté usando), por lo que la precisión absoluta no será excelente, pero podría obtener una resolución más alta como Menciona si quieres.
Así que lea detenidamente el consejo de la hoja de datos del ADC595, preste atención a la disposición de la PCB (si es posible, a un nivel de 4 capas con un plano de tierra firme), mantenga las señales digitales alejadas del analógico lo mejor que pueda y use un montón de desacoplamiento y todo debería estar bien.

El AD595 puede medir temperaturas negativas sin una fuente de alimentación negativa. Lo que realmente necesita es un voltaje que sea más negativo que su terminal COM. Cuando la hoja de datos dice "la salida es 0V a 0 grados", lo que significa es "la salida es 0V relativa a COM a 0 grados". No hay razón para que COM deba ser su circuito. Por ejemplo, si quisiera que 0 grados estuvieran a la mitad de la tensión de suministro, podría hacer esto:

DesdelaperspectivadelADC595,COMes"tierra" y tiene voltajes de alimentación (conocidos como "tierra" y \ $ V_ {cc} \ $ en otra parte) de \ $ \ pm \ frac {1} {2} V_ {cc} \ $. Que lo que el ADC595 conisda "tierra" es en realidad la mitad de \ $ V_ {cc} \ $ al resto del circuito no afecta en absoluto a su funcionamiento, excepto que ahora no necesita una fuente de alimentación de -5V.

Este es un simple divisor de voltaje resistivo . R2 existe para calibrar las diferencias entre R1 y R3. Podría usar solo un bote, o solo R1 y R3 también, dependiendo de qué tan cuidadosamente necesita calibrar esto.

Esto potencialmente introduce dos errores: el primero es que Vcc puede no ser un voltaje estable. Si Vcc no está lo suficientemente bien regulado para cumplir con sus requisitos de precisión, entonces puede construir una fuente de voltaje más estable para usar en lugar de Vcc. Eso es suficiente problema para merecer otra pregunta. Pero también es posible que su ADC esté referenciado a Vcc, en cuyo caso esto es una ventaja, no un problema.

La otra es que la corriente que entra o sale de COM cambiará su referencia de voltaje. La corriente debe ser pequeña, por lo que no debería ser un gran error. Cuanto más pequeños sean los resistores, menor será este error, pero también más energía perderá en el divisor de voltaje. Para eliminar este error, puede amortiguar la salida del divisor de voltaje antes de conectarlo a COM.

Consulte también la sección en la hoja de datos, "PRINCIPIOS DE RECALIBRACIÓN Y LIMITACIONES". Esto explica formas de cambiar la ganancia y el punto cero del amplificador interno.