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Sensore in corrente e range A/D richiesto tra - 5 ÷ 5 volt

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Sensore in corrente e range A/D richiesto tra - 5 ÷ 5 volt

Messaggioda Foto UtenteMaxN » 10 apr 2016, 9:12

Salve a tutti, sono nuovo quindi mi scuso in anticipo per eventuali errori nella pubblicazione del post.
Desideravo un consiglio su come procedere per risolvere il seguente problema:
Un sensore ha una uscita in corrente tra 0 e 5mA, il convertitore A/D accetta una tensione compresa tra -5÷5v, si richiede la progettazione del circuito di condizionamento.
Che tipo di circuito posso usare per la risoluzione del problema? Come primo circuito ovviamente inserirei un convertitore corrente/tensione, ma successivamente come porto il range della tensione d'uscita a quei valori?
Grazie in anticipo per eventuali risposte
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[2] Re: Sensore in corrente e range A/D richiesto tra - 5 ÷ 5 vo

Messaggioda Foto Utenteedgar » 10 apr 2016, 9:20

Se puoi accettare di lavorare in metà della gamma dell'ADC, con una resistenza da 1 kohm in serie allìuscita in corrente ottieni una tensione da 0 a 5 V. Diversamente bisogna usare/progettare un circuito di condizionamento più complesso.
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[3] Re: Sensore in corrente e range A/D richiesto tra - 5 ÷ 5 vo

Messaggioda Foto UtenteMaxN » 10 apr 2016, 9:39

Purtroppo il range richiesto è per l'appunto una tensione minima di -5V e una massima di 5V.
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[4] Re: Sensore in corrente e range A/D richiesto tra - 5 ÷ 5 vo

Messaggioda Foto Utentelelerelele » 10 apr 2016, 20:13

però il sensore che grandezza misura? questa grandezza ha valore sia negativo che positivo oppure è una grandezza che deve essere solo positiva?

in definitiva che valore deve uscire dall'adc nel range indicato?

il tutto lo controlli con microcontrollore? nel qual caso non è problematico effettuare tutti i controllo e gli slittamenti del caso.

saluti.
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[5] Re: Sensore in corrente e range A/D richiesto tra - 5 ÷ 5 vo

Messaggioda Foto Utentefranx » 10 apr 2016, 21:21

uno span di 10V (5-(-5)) potrebbe essere poco o tanto, servono i bit del tuo adc (o risoluzione)
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[6] Re: Sensore in corrente e range A/D richiesto tra - 5 ÷ 5 vo

Messaggioda Foto UtenteMaxN » 10 apr 2016, 21:44

Purtroppo nella descrizione del problema non ho a disposizione altri dati.. Immagino comunque che la grandezza di misura del sensore vada dal negativo al positivo..l'importante che successivamente ad avere convertito la corrente in tensione porto i valori della tensione di uscita in quel range di - 5÷5volt.
Mi dispiace non poter avere dati in più per la risoluzione spero si riesca ad arrivare alla soluzione lo stesso, grazie ancora.
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[7] Re: Sensore in corrente e range A/D richiesto tra - 5 ÷ 5 vo

Messaggioda Foto Utentefranx » 10 apr 2016, 23:53

MaxN ha scritto:.l'importante che successivamente ad avere convertito la corrente in tensione porto i valori della tensione di uscita in quel range di - 5÷5volt.


Allora hai bisogno di due stadi con op.amp (supposti ideali e alimentati a -15/+15V):

1. Stadio convertitore corrente/tensione
2. Stadio amplificatore sottrattore (o differenziale che dir si voglia)

Stadio 1
Con una resistenza da 1k, la corrente di 5mA verrà convertita in una tensione da -5V e ovviamente 0mA in 0V.




Stadio 2
Conviene prendere la configurazione con resistenze uguali "a coppie", che ti restituisce semplicemente la differenza fra la tensione che "entra" nel (+) e la tensione che entra nel (-), amplificata con un guadagno di tensione pari a R2/R1:

Vo=\frac{R2}{R1}\cdot (V2-V1)



Delle due tensioni di ingresso al sottrattore una è la Vs proveniente dal primo stadio, che già conosciamo (0...-5V). Supponiamo che V1 sia Vs, resta dunque da determinare il rapporto R2/R1 e la tensione V2.

Per ottenere ciò si può mettere a sistema l'equazione di Vo in entrambi i casi, quando Vo=-5V e quando Vo=5V:

\left\{\begin{matrix}
 -5=\frac{R2}{R1}\cdot (V2-0) \\ 
 5=\frac{R2}{R1}\cdot (V2+5)
\end{matrix}\right.

Risolvendo il sistema si ottiene:

\frac{R2}{R1}=2
V2=-2,5V

Lo schema complessivo:

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