(todo esto suponiendo que pretende que el bote sea de 0 a 400 kOhm como se ve desde el cable V-pow, sin acceso al toque central, así es como lo interpreté. Si tiene acceso al toque central, otros trucos geniales están disponibles también)
Esto debería dar un alto grado de rechazo del ruido de la fuente de alimentación, siempre que esté arriba, digamos 5V:
simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab
También se permite que el establo local tenga 5V, eso no importa mucho.
Q1, Q2, D1 y R1 forman un drenaje de corriente que atrae una corriente constante a través de la resistencia externa R2. Esta corriente debe estar en el rango de 2.5μA para obtener un rango de 0V a 1V sobre la resistencia R2.
La resistencia R1 tendrá la misma tensión (forzada por Q1) que el diodo D1. Suponiendo un voltaje de 0.7V, la resistencia debe ser de 280k para obtener 2.5μA. Es muy probable que el diodo solo tenga 0.6V de diámetro, en ese caso, R1 necesita ser 240k. Para cualquier otro voltaje, las cosas pueden necesitar un poco más de ajuste.
El drenaje de corriente arrastra una tensión constante a través de R2, si R2 es solo de 200k, la tensión será de 0.5V. Si son 400k serán 1V, si son 100k serán 0.25V. Etc.
Por lo tanto, el rango de voltajes entre la fuente y el contacto de la resistencia es de 0V a 1V después de sintonizar R1 con una buena resistencia.
OA1 actúa como un amplificador de diferencia de 3.3 veces. Para demostrarlo, suponga que el suministro es de 10 V (batería baja / motor de arranque):
V + = 33kOhm * (10V / (10kOhm + 33kOhm)) = ~ 7.674V.
El negativo también se mantendrá a aproximadamente 7.674 V, debido a la retroalimentación negativa, ignorando los efectos de R5 y R6 en el voltaje en la conexión con R2, lo que significa que R2 es 400kOhm (y por lo tanto el cable entrante de R2 a 9V):
V (R5) = ~ 9V - 7.674V = ~ 1.326V
Lo que hace que fluya una corriente, que inducirá una caída de voltaje en R6 de:
V (R6) = 3.3 * V (R1) = ~ 4.374V
Esto significa que la salida estará en:
Vout = V- - V (R6) = V + - V (R6) = ~ 7.674V - 4.374V = 3.3V
Si el R2 es 0kOhm, los voltajes entrantes serán los mismos, por lo que la salida debe ser 0V, para obtener V- lo mismo que V +. Cualquier valor entre, como se puede ver, creará una tensión entre esos dos extremos.
Por supuesto, puedes ver que R5 y R6 extraerán algo de corriente adicional a través de R2, por lo que esto será ligeramente inexacto. La fuga en esta configuración no es constante, esto causará cierta no linealidad en la respuesta, pero se puede usar el rango completo de ADC si ajusta R1 utilizando el voltaje de salida en el máximo de R2.
La totalidad del comportamiento de este circuito, una vez sintonizado, es estable en todos los voltajes de fuente que caen dentro de la capacidad de los amplificadores operacionales, con un mínimo de aproximadamente 5V.
Si necesita más linealidad en la respuesta, puede encontrar un amplificador operacional riel a riel lo suficientemente bueno y amortiguar el voltaje R2:
simular este circuito
El OA2 es un seguidor de voltaje simple, y R5 y R6 ahora pueden disminuir en valor, lo que puede beneficiar la inmunidad al ruido.
Como última nota: si es realmente un vehículo que suministra voltaje, debe considerar alguna protección de entrada, ya que los picos y los volquetes de carga pueden ser muy, muy altos y ser peligrosos para cualquier circuito que aplique para obtener sus voltajes. Si protege su circuito contra picos altos, también necesitará agregar un poco de capacitancia al tramo de entrada de R4, como mínimo, para obtener algo de la influencia de los picos y el ruido, o también verá. Ese ruido y esos picos como señal.
