Cómo medir el voltaje de la batería

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Estoy construyendo un dispositivo alimentado por batería. Casi toda mi lógica está funcionando a 3.3v, aunque tengo un suministro de 5v para algunos servos de hobby.

Quiero medir el voltaje de la batería, pero no puedo hacerlo directamente con el ADC en mi controlador porque el voltaje de la batería (dependiendo del número de celdas de la batería de polímero de litio que el usuario conecta al dispositivo) puede variar Entre 6 y 36 voltios. (Mis suministros de 5V y 3.3V están bien con esta variación de entrada). El ADC no puede medir nada por encima de su voltaje de alimentación.

Obviamente necesito algún tipo de amplificador con una ganancia fraccionaria, alrededor de 1/12 o menos. ¿Debo usar un divisor de voltaje simple? ¿Cómo decido qué valores usar? Maximizar la vida útil de la batería en modo inactivo es una preocupación, por lo que los votos por el uso de valores grandes. ¿Qué limita qué tan grandes pueden ser esos valores? (La impedancia de entrada del ADC, ¿verdad?)

¿Estoy mejor usando algún tipo de circuito amplificador opamp por alguna razón?

¿Cuál es la solución habitual aquí?

    
pregunta Doug McClean

1 respuesta

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No hay una solución "usual". Algunos son:

  1. Use un interruptor lateral alto. Use un divisor de voltaje de impedancia bastante baja, pero solo enciéndalo por un corto tiempo alrededor de cada lectura de la batería. Dado que está activo solo durante una pequeña parte del tiempo total, el consumo de corriente promedio será bajo. Esto generalmente se hace con un FET de canal P para no agregar un voltaje de compensación.

  2. Use un divisor de impedancia tan alto como su A / D pueda tolerar. Los A / D se especifican para una impedancia de voltaje de fuente máxima por dos razones, para cargar la muestra y mantener el límite dentro del tiempo de adquisición especificado, y de ese modo la corriente de fuga hace que se ignore un desplazamiento lo suficientemente pequeño. La impedancia demasiado alta por la primera razón se puede superar con un tiempo de muestreo más largo, que algunos A / D le permiten controlar. Sin embargo, no hay nada que pueda hacer con respecto a la fuga. 100 nA causará un error de 100 mV con una impedancia de fuente de 1 MΩ, por ejemplo.

  3. Use un divisor de alta impedancia seguido de un amplificador de búfer. Aún debe considerar las fugas, pero una buena fuga de entrada en el opamp es generalmente mucho menor que la fuga de pines del microcontrolador.

respondido por el Olin Lathrop

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