Объяснили же - аналоговая религия запрещает...

Придётся делитель по напряжению ставить, а это, как писалось выше, крайне нежелательно....

Но у вас тут стоит очень дорогой ОУ. А с дешёвым не пробовали?




Здесь у вас схема сразу с коммутацией... Спасибо за такой вариант. Буду пробовать моделировать в MicroCap.

Попробую описать в общих словах как работает схема(базовая схема Орлёнка, более детальная у Plain на базе Орлёнка).
Как было указано выше, использование резисторного делителя крайне нежелательно. Поэтому нужно организовать понижение напряжения до приемлемого уровня без существенной потери точности. Это можно сделать с помощью транзистора.... Если ставим биполярный транзистор, то нужно его ввести в рабочую точку при которой ток коллектора почти не зависит от напряжения на коллекторе(см. картинку 1 ниже), а следовательно и от точности резисторов, которые ставятся в коллекторную и эмиттерную цепи.
Однако ток коллектора сильно зависит от тока базы и коэффициента усиления(бетта, или hFE), как показано на карт. 1. Есть транзисторы, у которых коэффициент усиления очень стабильный и в нужных диапазонах не зависит от тока коллектора, как например предложенный Plain транзистор 2N5401(см. карт. 2).
Следовательно основной вклад в ток коллектора вкладывает только ток базы, который в свою очередь зависит от напряжения база-эмиттер. Если транзистор работает в линейном режиме,
то зависимость тока коллектора от напряжения база-эмиттер - линейная (см. карт. 3.).
Линейный режим можно обеспечить если работать за точкой насыщения(ограничение снизу) как перехода база-эмиттер, так и перехода эмиттер-коллектор(см. карт. 4).
Это приблизительно всё. Более точные цифры будут позже.
С термокомпенсацией пока не разбирался.
Поправьте, если я ошибаюсь.



Правильно ли я понимаю, что судя по осциллограммам Plain, итоговая разница между напряжением на выходе и реально измеряемым очень сильно будет определяться диодом в коллекторной цепи? Т.е. этот сдвиг и заметен на картинках?
Благодарю.

Вот здесь у вас несколько причинно-следственные связи нарушены. Ток коллектора определяется напряжением база-эмиттер (а если точнее, то управляется он вообще зарядом), а также температурой. В силу конструктивных особенностей биполярных транзисторов, база при этом потребляет ток, который определяется током коллектора.

Ещё такой момент. Когда база вешается на землю, а не на предыдущий аккумулятор, то результат отличается.
И возможно ли в этой схеме увеличить диапазон измеряемых напряжений от 12 до 60В? Т.е. чтобы можно было вешать вход на х1, х2, х3, х4, х5 аккумуляторов в сумме последовательно.

На примере D2 и Q4, на эмиттере этой парой создаётся практически термокомпенсированно равный минусу V2 уровень, следовательно, R6 преобразует практически неискажённое напряжение V2 в ток, который Q4, за вычетом тока базы, передаёт в цепь коллектора, а R16 преобразует его обратно в напряжение, которое измеряет АЦП.

D3 защищает схему при её переполюсовке. Разности напряжений на D2 и БЭ Q4, и у аналогичных пар, устраняются параметрически или однократной калибровкой по двум точкам, а если требуется, то и дополнительно датчиком температуры во время эксплуатации.

Предельные напряжения схемы ограничиваются лишь наличием в природе соответствующих компонентов. Для NPN и PNP это 500 В — например, STR1550/STR2550.

Plain, спасибо за разъяснения, но обозначения элементов не совпадает с вашей картинкой. Если несложно, поправьте.

https://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...t&p=1537175

Сделал схему в микрокапе. Ставим 12В на аккумуляторе V1, результат похож на ранее тут приводимый. Если ставим V2 = +36V - уже что-то не то, при +48В - результат аналогичный +36В. Т.е. задача у меня сделать диапазон входа от +12В до +60В на одной и той же схеме. Нужно наверное строить самому вольт-амперные характеристики транзистора(в даташите их почему-то нет в полном виде) и см. в какой рабочей точке находимся...

Во-первых, управляющий ток, создаваемый R4, начинает забирать подтяжка R3 и схема просто не доходит до насыщения — уменьшить R4 на порядок.

Во-вторых, измерительный ток, создаваемый R1, оказывается в те же пять раз больше, как и желаемое Вами увеличенное максимальное напряжение, и, при том же номинале R2, напряжение на нём оказывается в те же пять раз больше диапазона АЦП — увеличить R1 в пять раз, т.е. до 24 кОм.

P.S. К моей схеме ещё небольшая добавка — R2 может быть один для всех пяти эмиттеров. И реально это транзисторы MMBT5551/MMBTA42 и MMBT5401/MMBTA92.

Да, так значительно лучше. Результаты для разных напряжений отличаются по погрешности, но это видимо уже нужно будет или в контроллере учитывать, или в схеме что-то добавлять, хотя разность погрешности между 12В и 60В в районе 1%. При измерении 12В - она составляет порядка 1.5%, при 60В - 2.5%. Но это первые замеры, вероятно реально погрешность будет отличаться в бОльшую сторону.
Насчёт резистора общего для всех эмиттеров - спасибо.

Но остаётся проблема... если подключать минусовой вход не на "+" предыдущего аккумулятора, а на землю(т.е. допустим меряем напряжение на 1-мо аккумуляторе в батарее или всего есть только 1 аккумулятор), то результат отличается значительно: вместо 12 получаем 9В в итоге, причём по фронтам большие всплески до 11.6В и стабилизируется на 9В . И в вашей схеме тоже первый каскад(слева направо) отличается от остальных. Т.е. в этом случае нельзя просто так включить минусовой вход куда угодно...

Сейчас скину осциллограммы.
Первые 2 картинки - это для схемы что тут видна справа, т.е. с землей на минусовом входе.
Вторые 2 картинки осциллограмм - это когда минусовой вход вешается на "+" предыдущего аккумулятора.

Нижний или единственный аккумулятор естественно измеряется простым делителем, верхний резистор которого подключается обычным ключом.

Почему вообще требуются относительно низкоомные делители и их коммутировать — я уже говорил ранее, по причине низкого входного сопротивления АЦП МК, чтобы не разряжать аккумуляторы, ну и чтобы уменьшить влияние утечек компонентов при высокой окружающей температуре.

Т.е. получается без джамперов не обойтись...

Уверен, не только я не понимаю, почему и о чём вообще речь.