Auto-Ranging Meter Design

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Ich entwerfe ein Voltmeter mit automatischer Entfernungsmessung unter Verwendung des integrierten ADC meines Mikros für A bis D und eines digitalen Potentiometers als programmierbaren Widerstandsteiler zur Steuerung des Bereichs.

Mein Anliegen ist die Möglichkeit, dass der ADC-Eingang kurzzeitig mit der gemessenen Eingangsspannung kurzgeschlossen wird, bevor der Mikrocontroller den Poti auf den entsprechenden Bereich eingestellt hat.

Wie wird der Überspannungsschutz normalerweise in solchen Szenarien implementiert?

Auch wenn es Ressourcen für das Design digitaler Multimeter gibt, z. B. Schaltpläne usw., die auch für Ideen sehr nützlich wären (da ich sicher bin, dass es wahrscheinlich bessere Möglichkeiten gibt, dies zu erreichen als meine), habe ich gesucht, aber nicht viel gefunden.

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Vielen Dank an alle für die informativen Antworten. Hier ist die Überspannungsschutzschaltung, für die sich Iv entschieden hat. Ich plane, Schottky-Dioden für eine größere Präzision zu verwenden.

Während eines negativen Spannungsübergangs leitet die untere Diode und klemmt dadurch die Spannung auf einen Diodenabfall unter der Erde. Während eines positiven Spannungsübergangs wird die obere Diode in Vorwärtsrichtung vorgespannt, wodurch der Stoß zur Stromschiene geleitet wird.

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

Alt-Text

microcontroller adc voltage-measurement protection Volt
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Welches Mikro benutzt du?
Daniel Grillo
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Was sind die Spezifikationen Ihres integrierten ADC? Ich kann garantieren, dass Sie mit einem diskreten ADC weitaus bessere Ergebnisse erzielen.
Kevin Vermeer
Ich benutze einen P89LPC938, der einen 10-Bit-ADC hat. Ich habe überlegt, einen diskreten ADC zu verwenden, und ich kann dies gegebenenfalls tun, aber im Moment konzentriere ich mich zwar darauf, die Signalkonditionierung richtig zu machen, aber wenn sich herausstellt, dass der Mikros-ADC ihn nicht schneidet, sollte er es nicht tun zu schwer zu ändern sein ...
Volt

Antworten:

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Diskussion zum OpenCircuits-Eingangsschutz:

http://www.opencircuits.com/Input_protection

Es läuft im Grunde auf einige Widerstände hinaus, um den Strom zu begrenzen, und einen Zener, um die Spannung mit ein paar eingeworfenen Kondensatoren zu begrenzen.

AngryEE
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In diesem Szenario verwenden Sie normalerweise eine Kombination aus Zenern und Dioden, um den ADC-Eingang vor übermäßigen Spannungen zu schützen. Sie würden auch vermeiden, dass sich selbst die Überlastspannung der maximalen Eingangsspannung nähert (z. B. lassen Sie Ihr Messgerät 0-2 V messen und die Überlast für eine 3,3-V-Versorgung auf 3 V einstellen.)

Thomas O.
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Hier ist eine andere Lösung, die zwar teurer ist und mehr Platz beansprucht, aber zu berücksichtigen ist.

Sie können einen Opamp verwenden und die Schienen des Opamps so einstellen, dass sie mit denen des Mikrocontrollers übereinstimmen. Dies verhindert, dass der Operationsverstärker jemals mehr ausgibt, als der Mikrocontroller verarbeiten kann. Dann können Sie den Pot verwenden, um die Verstärkung des Opamps zu steuern.

Kellenjb
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Als Hinweis können Opamps immer noch Probleme mit Überspannung haben.
Kellenjb
+1 für eine Alternative. Welche Operationsverstärkerkonfiguration schlagen Sie vor? Ich dachte an zwei invertierende Konfigurationen nacheinander, eine, um die Verstärkung (+/-) zu behandeln (dh damit ich die Eingangsspannung entweder teilen oder multiplizieren kann) und eine, um die Inversion von aufzuheben der erste oder?
Volting
Was die Implementierung dieser Lösung wirklich schwierig macht, ist, dass Ihnen möglicherweise keine negative Spannungsschiene zur Verfügung steht.
Kellenjb
Du hast Recht ... Ich habe vergessen, dass ich eine negative Versorgung brauche, Doh !! In diesem Fall ist es wahrscheinlich nicht die Mühe wert.
Volt
Nein, ich dachte nicht, dass ich das wollte, ich wollte das nur als Option wegwerfen, wenn Sie zufällig ein ausgefeilteres Messgerät erstellen.
Kellenjb
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Wenn Ihr Multimeter Differenzeingänge unterstützt, dh + -10 V oder - + 10 V, benötigen Sie auch zwei Zenere hintereinander. Lesen Sie die Schaltpläne alter Multimeter wie 8842A und 34401, um weitere Informationen zu erhalten

Ion Todirel
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