Voltmetro usando ADC e PIC

[DirtyDeeds]

giusto?

No, è un problema del solo pezzo di circuito da te postato E' un piccolo problema, ma c'è.

[edgar]

Di solito sono fatti così

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[DirtyDeeds]

Di solito sono fatti così

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Oh, yes, e qual è il problema che si presenta nello schema [5] ma non in questo? (Quiz da "Ah, ci sono!" )

[gill90]

Mmmhh, allora proverei a dire che riguarda una brusca interruzione di un flusso di corrente. E in continua è ancora peggio. E' lui il problema?

[edgar]

Nel circuito [5] la resistenza di ingresso varia in base al fondo scala

[gill90]

Giusto! Vi ringrazio per la dritta, lo terrò presente!

[AndreaVez]

Nel circuito [5] la resistenza di ingresso varia in base al fondo scala

Quindi il vantaggio è il fatto che si risparmia corrente perché passa sempre per tutte e tre le resistenze?

Ho capito abbastanza la facenda degli ADC e li studierò un po' i delta sigma bipolari. Premetto che comunque non ho tante conoscenze in questo campo (cioè proprio la struttura interna degli ADC non ce l'ho ben presente).
Però vaneggiando su internet ho trovato un'altra soluzione e un'altra l'ho pensata io.
Quella pensata da me: avendo un escursione per esempio da -30 a +30 V, riduco con un operazionale configurato da amplificatore invertente da -1/12 a -2,5 a +2,5 e poi faccio un semplice invertitore di nuovo che amplifica di -1 e poi un sommatore (sempre con un operazionale) da +2,5 che li genero con un partitore di tensione. E un po' lunghetto però vorrei sentire opinioni. Però penso che si usino troppi operazionali.

Poi cosa ne pensate di questo metodo che ho trovato su internet:

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Poi le resistenze vengono calcolate in base ai casi per esempio quanto Vi=-30V, il segnale sull'ADC =0, perciò
R3 è in corto quindi si fanno i calcoli della R2 mettendo per esempio R1 da 10kOhm...
Per trovare R3, ci mettiamo nel caso in cui Vi=30V e sull'ADC vanno 5V allora R2 è in corto e troviamo la R3 poi ci assicuriamo che l'impedenza data dal parallelo delle tre resistenze sia accettabile come impedenza di ingresso per l'ADC.

[DirtyDeeds]

E' lui il problema?

No, non è quello lì. In effetti il tuo schema ha tre problemi, però volevo far notare quello più piccolo perché è più sfuggente, poi vediamo anche gli altri.

Nel circuito [5] la resistenza di ingresso varia in base al fondo scala

Sì, quello è uno dei tre problemi, ma non è quello a cui mi riferivo. Quando può essere un problema il cambio della resistenza in funzione del fondo scala?

[gill90]

Effettivamente è meglio spostarci in "Ah, ci sono!"
Un piccolo problema lo potrei vedere per riscaldamento termico: la resistenza in basso è in comune, quindi il suo valore subirà delle escursioni in funzione della corrente che la attraversa. Quando commuto, la resistenza dell'altro ramo non sarà riscaldata come quella in comune in basso, e durante i primi istanti avrò un valore del partitore sballato. Però a questi livelli è un mini problema...

[DirtyDeeds]

Effettivamente è meglio spostarci in "Ah, ci sono!"

Nah, anche se l'ho presentato come quiz, sono problemi che è comunque meglio tenere presente quando si decide di fare un voltmetro. Poi uno può decidere che non sono significativi per un caso specifico, però intanto è meglio conoscerli. Quindi:

1. Il problema a cui mi riferivo è dovuto alle resistenze di contatto del commutatore che sono in serie con le resistenze del partitore. Le resistenze di contatto possono andare da qualche mohm a qualche centinaio di milliohm a seconda del tipo e delle condizioni del contatto e sono instabili, meglio quindi posizionare il deviatore o un eventuale commutatore in modo tale che le resistenze di contatto siano ininfluenti; nella soluzione riportata da edgar le resistenze di contatto non sono in serie al partitore e non determinano, quindi, errori nel rapporto di partizione. Sebbene con i valori da te riportati l'effetto delle resistenze di contatto potrebbe essere trascurabile, è comunque sempre meglio applicare una regola igienica, tanto più che i due schemi si equivalgono come complessità.
2. Problema della resistenza di ingresso variabile: se uno, successivamente, avesse la necessità di inserire a monte dell'ingresso un ulteriore partitore (p.es. una sonda ad alta tensione), si ritroverebbe con un rapporto di partizione, per il partitore aggiunto, dipendente dal fondo scala scelto per il voltmetro a valle. E questo non è bello
3. Infine, nella commutazione da una portata all'altra c'è una fase in cui il partitore di ingresso è aperto e la resistenza diventa infinita. Anche questo può essere un problema in un caso come quello delineato sopra, perché se il partitore aggiunto non tiene conto di questa possibilità potresti ritrovarti con un'alta tensione sull'ingresso, superiore a quella massima sopportabile dal deviatore (nelle sonde per alta tensione serie ciò non accade perché la partizione c'è anche a sonda aperta, ma meglio tenerne conto).