Cambio de voltaje a largo plazo - voltímetro analógico, amplificadores operacionales y escala logarítmica

Tomemos la parte directa primero. Para lidiar con los voltajes positivos y negativos de un solo suministro, lo que necesita es una conexión a tierra virtual, centrada entre el suministro a tierra y el suministro positivo.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Utilice la nueva señal de masa para todo el procesamiento analógico, con los amplificadores operacionales alimentados por tierra y V1.

Ahora para la parte más difícil. Su enfoque para medir las diferencias de temperatura será muy difícil. Su diferenciador activo está bien hasta el momento, pero no ha intentado calcular los valores de RC y necesita hacerlo. 0.5 V / min es .008 V / seg, y si desea obtener 10 voltios, RC debe ser 10 / .008 o 1200. Puede obtener esto, por ejemplo, con un capacitor de 1 uF y un 1.2 Gohm resistor. Puede tener algunas dificultades para encontrar una resistencia como esta. Digamos que usa una resistencia de 1.2 Mohm, entonces necesita un condensador de 1000 uF. Puede parecer que no es gran cosa, pero tiene que usar un condensador muy especial, uno con una corriente de fuga de menos de 80 nA si desea que la fuga cause menos de un 1% de error. Y eso será más difícil de encontrar que una resistencia Gohm. De cualquier manera, tendrá que aprender todo sobre la administración de corrientes de fuga en su circuito.

Peor aún, incluso si logras que esto funcione, no te dirá lo que quieres saber, que es la tendencia de la temperatura en intervalos de 1 minuto. Todo lo que sabrás es lo que está sucediendo ahora mismo, en este mismo segundo, y es probable que sea muy ruidoso. Si desea conocer los intervalos de 1 minuto, debe muestrear a intervalos de un minuto y mostrar la diferencia. Puede hacer esto con, por ejemplo, un par de circuitos de muestreo y retención. Pero hacer una muestra y retención que no caiga en un intervalo de espera de un minuto es probablemente incluso más difícil que hacer su diferenciador.

Por supuesto, puede usar lógica discreta, un convertidor A / D y un convertidor D / A para hacer el trabajo. Un microcontrolador será mucho más compacto. Hay una razón por la que este tipo de pantalla solo se ha vuelto ampliamente disponible, y esa es la proliferación de procesadores y periféricos baratos y de bajo costo. Algunas cosas simplemente no se prestan a un enfoque analógico puro.