Impedancia al rango de voltaje

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Estoy tratando de obtener un voltaje en un rango de un potenciómetro.

El potenciómetro varía teóricamente entre 22k y 40k (R1 en el shematic) pero no estoy seguro ya que actualmente no lo tengo en mis manos.

Quiero "convertir" el valor del potenciómetro a un voltaje en [0v-5v].

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Aquí, primero convierto la impedancia a un voltaje a través de un divisor de voltaje (R2 / R1 + R2), y luego ingreso esto en un LIAO diferencial.

Debería restar Vc de Va y multiplicarlo con R4 / 43 y debería tener: Vout = (R4 / R3) (Va-Vc) lo que me daría un valor en el rango correcto.

Pero el problema es que en realidad no funcionará porque el segundo divisor de voltaje no se comportará simplemente como si Va fuera una fuente de voltaje regulado, y con el teorema de Thevenin, puede encontrar este circuito equivalente (aquí solo para Va - Vb parte):

simular este circuito

Y luego tengo Vc = 1.91011 voltios, mientras que lo que querría es que Vc = 5 * (22k / 44k) (68k / 78k) = 2.17949

¿Cómo puedo hacer?

    
pregunta servabat

2 respuestas

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Su circuito tiene 7 resistencias y produce una respuesta no lineal de voltaje con respecto a la resistencia.

Aquí hay un circuito con solo 5 resistencias que pueden operar desde una sola fuente de alimentación de 5.0 V (usando una entrada de riel a riel * y un amplificador operacional de salida de riel a riel) y que produce un voltaje lineal proporcional a la resistencia .

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

La resistencia variable ve una corriente constante de 39.78uA.

Para sintetizar este circuito para otros rangos, seleccione R1, R2 a algo razonable considerando la corriente de polarización de entrada del amplificador operacional, la precisión requerida y la capacidad actual de la resistencia variable, y del consumo global.

Selecciona R4 para mantener una corriente constante.

Elija R5 y R6 para hacer que la tensión de salida sea correcta en la resistencia mínima y máxima.

¡Tan simple como eso! (se omite algo de álgebra, pero es sencillo)

* en realidad, el rango de entrada es de solo 0,87 a 1,59 V, por lo que muchos op-amps de salida R-R funcionarán.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Si su reóstato está a 40k ohms, entonces si un extremo está vinculado a + 5V y una resistencia fija de 40kohm conecta el otro extremo a -5V, la unión de la resistencia fija y el reostato (40k) debe ser 0V. Ese podría ser tu punto de partida.

Si su reóstato cambió el valor a 22k, el voltaje observado en la unión será: -

\ $ 10volts \ times \ dfrac {40} {22 + 40} - 5 voltios \ $ = 1.45 voltios

Hasta ahora tienes un circuito que convierte 40kohm a 0V y 22k a 1.4516 voltios.

Dado que los 1.45 voltios deben ser de 5 V, tiene dos opciones; amplifique esa tensión con un amplificador operacional o incremente el +/- 5V aplicado al reóstato y la resistencia fija a 17.2222 voltios.

Ahora, cuando el reóstato es 40k, todavía obtendrás 0V, pero cuando el reostato sea 22k obtendrás: -

\ $ 2 \ times 17.2222volts \ times \ dfrac {40} {22 + 40} - 17.2222 voltios \ $ = 4.9999 voltios.

Alternativamente, puedes usar un amplificador operacional con un circuito de compensación más complicado, pero no puedo recordar la fórmula y no puedo molestarme en buscar, pero probablemente puedas buscarlo utilizando el op-amp para compensar una señal". Hay calculadoras que he visto que pueden ayudar.

    
respondido por el Andy aka

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