Design del misuratore con scala automatica

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Sto progettando un voltmetro auto-range usando l'ADC di bordo del mio micro da A a D e un potenziometro digitale come divisore resistivo programmabile per controllare la portata.

La mia preoccupazione è la possibilità che l'ingresso ADC venga momentaneamente cortocircuitato alla tensione di ingresso misurata prima che il microcontrollore abbia regolato il piatto per l'intervallo appropriato.

Come viene solitamente implementata la protezione da sovratensione in questo tipo di scenario?

Anche se ci sono risorse per la progettazione di un multimetro digitale, ad esempio schemi ecc., Che sarebbe anche molto utile per le idee (poiché sono sicuro che probabilmente ci sono modi migliori per avvicinarsi a questo rispetto al mio), ho cercato ma non ho trovato molto.

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Grazie a tutti per le risposte informative. Ecco il circuito di protezione da sovratensione che Iv ha deciso. Ho intenzione di utilizzare diodi schottky per una maggiore precisione.

Durante un transitorio di tensione negativa, il diodo inferiore condurrà, bloccando così la tensione a una caduta di diodo sotto terra. Durante un transiente di tensione positiva, il diodo superiore sarà polarizzato in avanti, conducendo così l'impulso alla barra di alimentazione.

Da: http://www.conformity.com/artman/publish/printer_116.shtml

testo alternativo

— Volting
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Quale micro stai usando?

— Daniel Grillo,

1

Quali sono le specifiche del tuo ADC integrato? Posso garantire che otterrai risultati molto migliori con un ADC discreto.

— Kevin Vermeer,

Sto usando un P89LPC938 che ha un ADC a 10 bit. Ho preso in considerazione l'uso di un ADC discreto e potrei farlo se necessario, ma per il momento, anche se sto concentrando i miei sforzi per ottenere il condizionamento del segnale corretto, se si scopre che il micro ADC non lo taglia, non dovrebbe essere troppo difficile da cambiare ...

— volting

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Discussione sulla protezione dell'input di OpenCircuits:

http://www.opencircuits.com/Input_protection

Fondamentalmente si riduce ad alcuni resistori per limitare la corrente e uno zener per limitare la tensione con un paio di condensatori inseriti.

— AngryEE
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In questo scenario di solito si utilizza una combinazione di zener e diodi per proteggere l'ingresso ADC da tensioni eccessive. Si eviterebbe inoltre che anche la tensione di sovraccarico si avvicini alla massima tensione di ingresso (ad es. Il misuratore deve misurare 0-2 V e impostare il sovraccarico a 3 V per un'alimentazione di 3,3 V.)

— Thomas O
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Ecco un'altra soluzione che può essere più costosa e richiedere più spazio, ma è qualcosa da considerare.

È possibile utilizzare un opamp e impostare le rotaie dell'opamp in modo che siano le stesse rotaie del microcontrollore. Ciò impedirà all'opamp di emettere sempre più di quello che può gestire il microcontrollore. Quindi puoi usare il piatto per controllare il guadagno dell'opamp.

— Kellenjb
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Come nota però, gli opamp possono ancora avere problemi di sovratensione.

— Kellenjb,

+1 per un'alternativa. Quale configurazione op-amp suggerisci, stavo pensando a due configurazioni invertite in successione, una per gestire il guadagno (+/-) (cioè per poter dividere o moltiplicare la tensione di ingresso) e un'altra per annullare l'inversione di il primo o?

— Volting

Ciò che rende veramente difficile implementare questa soluzione è che potresti non avere una guida a tensione negativa a tua disposizione.

— Kellenjb,

Ya hai ragione ... Ho dimenticato che ho bisogno di un rifornimento negativo, Doh !! In quel caso probabilmente non vale la seccatura.

— Volting

No, non pensavo che fosse, volevo solo buttarlo fuori come opzione se ti fosse capitato di creare un metro più sofisticato.

— Kellenjb,

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se il tuo multimetro supporta input differenziali, ad esempio + -10 V o - + 10 V, hai anche bisogno di due zener back to back, studia gli schemi di vecchi multimetri come gli 8842A e 34401 per saperne di più

— Ion Todirel
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