Medición simple de resistencia con microcontrolador

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¿Qué es una forma sencilla de medir la resistencia (en este caso, 0-100 kOhm) utilizando un microcontrolador (estoy usando STM32, tiene ADC de 12 bits, temporizador, pero no un comparador). Lo quiero simple (no demasiados componentes) y barato.

La primera idea que tuve fue usar ADC con divisor de voltaje. Sin embargo, reduce el problema de medir el voltaje en una resistencia conocida, lo que depende hiperbólicamente de la resistencia medida, por lo que la precisión real varía mucho en el rango de valores de resistencia desconocida. También requiere que la resistencia conocida tenga un valor mucho menor que la conocida, pero esto debería estar bien si no se requiere una gran precisión.

Requisitos:

  • Rango: 0-100 kOhm
  • Precisión: al menos 1 kOhm, prefiero < 100 Ohm, pero en realidad tengo curiosidad (pensando en otras posibles aplicaciones que podrían requerir una mejor precisión) qué tan alto (con precisión) podemos obtener sin hacer circuitos demasiado complicados.
pregunta Luis Cavalheiro

3 respuestas

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Use una fuente de corriente de precisión controlada por voltaje para alimentar una corriente conocida en la resistencia. Si la lectura medida es demasiado baja o demasiado alta, ajuste la fuente de corriente para que sea más apropiada. Tome varias lecturas y promedie ... Tal vez 50 lecturas para contrarrestar la falta de bits en su ADC.

Para un alto valor de resistencia, necesitará amortiguar la señal al ADC con un circuito opamp de ganancia unitaria porque la entrada del ADC es de impedancia bastante baja.

La fuente actual se puede construir utilizando un DAC para establecer la demanda. Necesitará dos transistores y dos opamps para la máxima flexibilidad.

Puedes pensar que esto es demasiado complejo, pero si cambias de opinión, avísame. Es un método decente que podría agregar.

    
respondido por el Andy aka
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El problema que encuentra con un divisor de voltaje es que no solo el voltaje cambia con diferentes resistencias, sino también la corriente a través de la resistencia general. Así que estos tres cambian con diferentes medidas.

Para medir la resistencia, necesita mantener una corriente constante a través de su sonda. Si la corriente es constante, la caída de voltaje de la resistencia está directamente asociada con la resistencia debida a U = I * R. (V = I * R)

Si desea medir 0-100kOhm con un Vadc, máx = 5V, debe aplicar 5V / 100kOhm = 50µA utilizando un ADC de 12 bits puede medir un voltaje mínimo de 5/2 ^ 12 = 1.22mV, que es una resistencia mínima de 1.22mV / 50µA = 24.41Ohm que es simultáneamente su precisión.

    
respondido por el Dreistein
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Si utiliza la resistencia para medirse en serie con un capacitor y puede detectar el voltaje en el capacitor, la constante de tiempo RC del circuito resultante será proporcional a la resistencia. Un enfoque de medición común es cargar el límite a un cierto nivel y luego calcular el tiempo que demora la descarga en algún porcentaje. Si uno arregla las cosas para que el límite se pueda cargar ya sea a través de una resistencia conocida o una resistencia desconocida, uno puede determinar la precisión desconocida de manera razonable.

    
respondido por el supercat

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