自動範囲メーターの設計


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私は、AからDまでのマイクロのオンボードADCと、範囲を制御するためのプログラム可能な抵抗分割器としてのデジタルポテンショメーターを使用して、オートレンジ電圧計を設計しています。

私の懸念は、マイクロコントローラーがポットを適切な範囲に調整する前に、ADC入力が測定された入力電圧に瞬間的に短絡する可能性です。

このタイプのシナリオでは通常、過電圧保護はどのように実装されていますか?

また、回路図などのデジタルマルチメータ設計のリソースがあり、それもアイデアに非常に役立つ場合(おそらくこれよりも優れた方法があると確信しているため)、検索しましたが、あまり見つかりませんでした。


更新

有益な回答をしてくれた皆さんに感謝します。こちらがIvが決めた過電圧保護回路です。精度を上げるためにショットキーダイオードを使うつもりです。

負の過渡電圧の間、下側のダイオードが導通し、それにより、電圧が接地より下の1つのダイオード降下にクランプされます。正の過渡電圧の間、トップダイオードは順方向にバイアスされ、サージを電源レールに伝導します。

差出人:http : //www.conformity.com/artman/publish/printer_116.shtml

代替テキスト


1
どのマイクロを使用していますか?
Daniel Grillo

1
統合ADCの仕様は何ですか?ディスクリートADCを使用すると、はるかに優れた結果が得られることを保証できます。
ケビンフェルメール

10ビットADCを搭載したP89LPC938を使用しています。ディスクリートADCの使用を検討しており、必要に応じて使用する場合がありますが、現時点では信号調整を正しく行うことに集中していますが、マイクロADCがそれをカットしないことが判明した場合、それはすべきではありません変更するのが難しすぎる...
2010年

回答:


5

OpenCircuits入力保護のディスカッション:

http://www.opencircuits.com/Input_protection

それは基本的に、いくつかのコンデンサを投入して電流を制限するためのいくつかの抵抗と電圧を制限するためのツェナーに要約されます。


2

このシナリオでは、通常、ツェナーとダイオードの組み合わせを使用して、過剰な電圧からADC入力を保護します。また、過負荷電圧でさえ最大入力電圧に近づくことを避けます(たとえば、メーターで0〜2Vを測定し、3.3V電源の過負荷を3Vに設定します)。


2

これは、より高価でより多くのスペースを必要とする別のソリューションですが、検討する必要があります。

オペアンプを使用して、オペアンプのレールをマイクロコントローラーと同じレールに設定できます。これにより、オペアンプがマイクロコントローラーが処理できる範囲を超えて出力することを防ぎます。次に、ポットを使用してオペアンプのゲインを制御できます。


ただし、オペアンプは依然として過電圧の問題を抱えている可能性があります。
Kellenjb

代わりに+1。オペアンプの構成について教えてください。1つはゲイン(+/-)を処理するため(つまり、入力電圧を分割または乗算できるようにするため)、もう1つは反転をキャンセルするために、2つの反転構成を連続して考えていました。最初、または?
2010年

このソリューションの実装が本当に難しいのは、負の電圧レールが利用できない場合があることです。
Kellenjb

ええ、あなたの権利...負の供給が必要であることを忘れていました、Doh !! その場合、それはおそらく面倒な価値はありません。
2010年

いや、それはそうではなかったと思います。もしあなたがたまたまより洗練されたメーターを作成しているなら、それをオプションとして捨てたかっただけです。
Kellenjb

0

マルチメーターが差動入力、つまり+ -10Vまたは-+ 10Vをサポートしている場合、2ゼナーを背中合わせにして、8842Aや34401などの古いマルチメーターの回路図を調べて詳細を確認する

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