Контроль напряжения на отдельном элементе батареи, Батарея 48 вольт, 4 аккумулятора по 12 вольт Опции

[Toni43]

Здравствуйте.
Задача такая: при разряде батареи, состоящей из 4х последовательно соединённых аккумуляторов, нужно контролировать напряжение на каждом аккумуляторе. Как выделить напряжение на конкретном аккуме? Набросал схему на операционниках:


Но при этом у верхнего по схеме ОУ на положительном входе будет потенциал относительно общего провода все +48 Вольт, подозреваю что ОУ с таким рабочими напряжениями стоят порядочно. Или может я изобретаю велосипед и уже есть проверенные схемные решения? Выходное напряжение не обязательно должно быть равно напряжению конкретного аккума, потому как это напряжение далее будет сравниваться с каким-то опорным или подваться на АЦП микроконтроллера.
Ещё возникла идея попробовать сделать это на оптронах. То есть каждый элемент батареи нагрузить через резистор на диод оптопары, а выходной транзистор загнать в линейный режим (если это возможно, пока не эксперементировал).

[yrbis]

Как вариант, возьмите 4 штуки ДСДС, у которых есть гальваническая развязка, но нету стабилизации выхода (обратной связи), вот например http://www.compel.ru/infosheet/PEAK/P6CG-1209ELF/ . Напряжение выхода будет пропорционально напряжению входа, если найдёте в доступности такие с выходом под 2-3 вольта, то и делить напряжение даже не придётся, можно сразу подать на ацп.

Ещё возникла идея попробовать сделать это на оптронах.

сделать можно, только нужно учесть, что без температурной стабилизации выходное напряжение будет сильно плавать. Если это недопустимо, можно использовать линейный оптрон из трёх диодов, например HCNR200, схемы включения таких штук есть в pdf'е, потребуется некоторое количество ОУ, причём можно питать ОУ со стороны аккумуляторов непосредственно самими аккумуляторами, 12ю вольтами, т.е. например ОУ можно запитать между +36В и +48В вашей схемы, равно как между +12В и +24В или землёй и +12В. Все 4 ОУ, сигналы с которых будут идти на АЦП, можно запитать от самого нижнего аккумулятора на Вашей плате.

[kovigor]

Задача такая: при разряде батареи, состоящей из 4х последовательно соединённых аккумуляторов, нужно контролировать напряжение на каждом аккумуляторе.

А если смасштабировать делителями ? Например, к нижнему аккумулятору подключаем делитель (10 к аккумулятору и 1К на землю). К двум нижним аккумуляторам - опять делитель, но уже 20К к "+" верхнего аккумулятора и 1К на землю, ведь два аккумулятора дадут 24В). К трем нижним аккумуляторам - опять делитель, но уже 30К к "+" верхнего аккумулятора и 1К на землю, ведь три аккумулятора дадут 36В). Ну и ко всем четырем аккумуляторам подключаем делитель, 40К к "+" верхнего аккумулятора и 1К на землю, ведь четыре аккумулятора дадут 48В). В итоге на выходах делителей отн. земли будет не более 4.8В. Дальше - арифметика, хоть на ОУ, хоть цифровая на МК ...

[Ruslan1]

Непонятно почему Вы просто не поставите мегаомные резистивные делители 1:20 (если дальше все на питании 3.3В висит) с резистором в землю? и операционником в качестве повторителя. Ну отъедаете Вы скажем 5 мкА от батареи (проходной резистор 10 Мегаом получается, вполне вменяемое сопротивление) , так входной ток 5 нА даст Вам погрешность измерения 0.1%.

Или что, 5 мкА это много? Тут нужно быть реалистом и узнать параметры саморазряда элементов, вряд ли имеет смысл делать отъедаемый ток сильно меньше этого саморазряда.
Конечно, операционник со значительно меньшим током по входу не проблема (тут интересней нестабильность тока от температуры), но вот резисторы больше 10 Мегаом и цепи на них мне кажутся уже экзотикой со спецтребованиями к дизайну.

Само собой, в этом случае Вы измеряете не напряжение каждого элемента, а напряжение на каждом элементе относительно общего(земли) - ну так посчитаете микроконтроллером разность, сдвижки ОУ даже с входом на полевике на уровне единиц милливольт в пределе, так что сильно не ошибетесь.

ОУ возьмите любой счетверенный, из дешевых дубовых- Майкрочип клепает неплохие серии (что-то типа старых MCP6044).

[ArtemKAD]

Самое проверенное решение - делители из резисторов. При этом правда с ростом банки падает точность...

Но при этом у верхнего по схеме ОУ на положительном входе будет потенциал относительно общего провода все +48 Вольт

Не будет. Ваша схема не рабочая - там не хватает кучки резисторов. На будущее - у правильно работающей схемы на ОУ обратная связь обеспечивает практическое уравнивание потенциалов на входах ОУ.

Обрати внимание на классическую схему. Обращай внимание на резистор на массу по положительному входу - он там ОБЯЗАТЕЛЕН. Ну и конечно при равных номиналах (К=1) напряжение на входах ОУ будет меньше 30В что внолне допустимо(а если сразу делить на 10 - меньше 5В).

Кстати, толковые объяснения есть тут: http://easyelectronics.ru/operacionnyj-usilitel.html

Для больших напряжений посмотри в сторону токоразностных ОУ. Почитай к примеру по ним аппнот 1972 года AN-72 LM2900,LM3900 на странице 13 (диод и резистор нагрузки там желателен, но не сильно обязателен). Как по мне в чем-то это самый правильный подход.

[Microwatt]

Контролировать напряжение на каждом аккумуляторе вовсе необязательно.
Задача ведь не в контроле напряжения, а в уравнивании заряда.
Нужна балансировочная схема. Неважно какое именно напряжение, главное - чтобы они были равны.

[tyro]

Контролировать напряжение на каждом аккумуляторе вовсе необязательно.

При ответе иногда полезно прочитать первый пост ТС:

Задача такая: при разряде батареи, состоящей из ...

[Toni43]

Спасибо за советы. Написали много, буду переваривать Подумаю в сторону делителей.
ArtemKAD
Спасибо за ссылки.

[XVR]

Но при этом у верхнего по схеме ОУ на положительном входе будет потенциал относительно общего провода все +48 Вольт, подозреваю что ОУ с таким рабочими напряжениями стоят порядочно. Или может я изобретаю велосипед и уже есть проверенные схемные решения?

Есть. 4 шутки AD628 или AD629
Или тут подберите, что понравится

[Plain]

Если измерять надо нечасто, то достаточно дёшево это можно делать двухстадийными интеграторами на основе защёлки таймера МК, в качестве ключей вполне годятся биполярные транзисторы.

[Microwatt]

При ответе иногда полезно прочитать первый пост ТС:

Да какая разница? Проблема разбалансировки батареи старинная и хорошо известна.
При разряде достаточно контролировать общее напряжение. Да, какой-то аккумулятор разрядится глубже. Если батарея состоит из приблизительно равных по емкости аккумуляторов это не очень страшно.
Но главная проблема в том, что при заряде он не получит больше тока чем другие и разбаланс будет увеличиваться от цикла к циклу.

[ArtemKAD]

Есть. 4 шутки AD628 или AD629
Или тут подберите, что понравится

Та же схема обычного ОУ c резисторами только резисторы интегральные (внутри).

[XVR]

Та же схема обычного ОУ c резисторами только резисторы интегральные (внутри).

И резисторы эти подогнаны с точностью около 0.01%. Снаружи такие не сделать

[ArtemKAD]

И резисторы эти подогнаны с точностью около 0.01%.

Да хоть с 0,00001%. Все равно в конкретно этой задаче и 1% хватит.

[Ruslan1]

И резисторы эти подогнаны с точностью около 0.01%. Снаружи такие не сделать

И откуда Вы это взяли? В даташите максимальная погрешность усиления: 0.1% при 25C. Дальше еще есть температурные коэффициенты и нелинейности, все это вместе может и за 0.2% зашкалить в пределе.

Хотя, если табуретку на кухню ваяете, то можно наверное и типовые значения использовать. Но категорически не советую.

P.S. к топикстартеру это не относится. Как тут заметили, ему такие точности просто не нужны для такой задачи.

[smk]

Здравствуйте.
Задача такая: при разряде батареи, состоящей из 4х последовательно соединённых аккумуляторов, нужно контролировать напряжение на каждом аккумуляторе. Как выделить напряжение на конкретном аккуме?

1) чтобы небыло проблемы с высоким входным напряжением, его можно поделить на 2. Т.е. к каждой точке подключения ОУ подключить делитель и уже потом ОУ.
2) подход верный, но как схему включения ОУ лучше использовать схему классического дифференциального усилителя (или купить соответствующий ОУ чтоб с резисторами не заморачиваться). Тут можно и усилить в 2 раза чтоб компенсировать делитель, если это нужно.

Сообщение отредактировал Herz - Feb 5 2013, 16:29

Причина редактирования: Избыточное цитирование

[cant]

а что будет при падении напряжения ниже определенного значения на аккумулятере? если отключение - то проще сразу сделать без общей земли с выдачей сигнала оптопарой. тогда у всех можно сделать одинакове напряжение работы 12В.

всмысле с какой целью контроль каждого аккумулятора?

[Sirko]

Похожая тама обсуждалась.

Дабы не дублировать свой-же пост, гляньте сюда

[Toni43]

а что будет при падении напряжения ниже определенного значения на аккумулятере? если отключение - то проще сразу сделать без общей земли с выдачей сигнала оптопарой. тогда у всех можно сделать одинакове напряжение работы 12В.

всмысле с какой целью контроль каждого аккумулятора?

При достижении напряжения на любом аккуме 10,8 нужно прекратить разряд, запомнить и показать какая батарея первая разрядилась до этого напряжения, и замерить время разряда. Измерение, логику и часы думаю реализовать на 8й Меге. Возможно это всё сделать на рассыпухе, но упёрся в измерение времени.
Буду пробовать схему с делением напряжения каждого элемента, потом через повторитель на МК.

[tyro]

При достижении напряжения на любом аккуме 10,8 нужно прекратить разряд ...

А с какой точностью (в вольтах) надо определить это значение?

[Toni43]

А с какой точностью (в вольтах) надо определить это значение?

0.1 В

[ArtemKAD]

C делителем для 4-х батарей такая точность почти впритык. Максимально что там можно получить для 10 разрядного АЦП - около 0,05В. Но придется еще хорошо поработать с усреднением - один разряд АЦП может болтаться.

[esaulenka]

А где задача "измерить" ? Я вижу задачу "сравнить с порогом". Может, стоит продумать вариант с 4 компараторами, нагруженными на оптопары?

[tyro]

0.1 В

По хорошему Вам требуется АЦП с "честными" Восемью разрядами. При использовании делителей с резисторами в 1% в заданную точность можете не попасть (когда будете измерять верхний от земли аккумулятор). Цена резисторов 0,01% выше крыши. Потом нужен еще коммутатор аналоговых сигналов на АЦП.
По существу Вам, как писала esaulenka, нужны компараторы с гальванической развязкой. Ну и без калибровки в самом простом (и дешевом) решении не обойтись.
Посему предлагаю использовать в качестве компаратора мк (с неоходимыми "честными разрядами), запитывать, если условия задачи позволяют от "своего" аккумулятора. А выход, например через оптрон, на оконечный мк, который будет общаться с окружающей средой. (Это может быть, к примеру, и тот (из четырех) мк , земля которого объединена с землей остального устройства. Все это вместе вполне может быть ниже стоимости одного 0,01% резистора .

[ArtemKAD]

Вам требуется АЦП с "честными" Восемью разрядами.

Десятью разрядами. 10,8*4/0,1=432 , что в 8 разрядов никак не вписывается. 8 разрядов достаточно если операционниками мерять разности.

[Sirko]

Напряжение всей батареи ~ 50В. (на сколько я понимаю)
Точность 0.1В.
Т.е. на весь диапазон - 500 дискрет, а это 9 "честных бит" бит.
Ну так возьмите 12-и (что бы с запасом) разрядный АЦП и не нужно морочиться ни с ОУ, не с точными делителями, не с компараторами и т.п.
Все это - задачи для софта.

Единственное, возможно, если банки достаточно "мощные", то стоило бы снимать напряжения с обоих полюсов каждой банки, дабы отбросить потери в проводах клеммах и пр. Но опять таки все напряжения снимать относительно общего нуля.

Зачем все так усложнять???

[tyro]

Десятью разрядами. 10,8*4/0,1=432 , что в 8 разрядов никак не вписывается. 8 разрядов достаточно если операционниками мерять разности.

А на четверку зачем умножать? Меряется каждый аккумулятор отдельно.

[ArtemKAD]

Меряется не каждый аккумулятор, а соединенная батарея аккумуляторов в 4-х точках
Ua=U1; Ub=U1+U2; Uc=U1+U2+U3; Ud=U1+U2+U3+U4;
А потом для вычисления напряжения на конкретной банке делается не сложный расчет:
U1=Ua; U2=Ub-Ua; U3=Uc-Ub; U4=Ud-Uc;

Так вот для того, что-бы U4 было вычеслено с 0,1В точностью изначально должны Ud и Uc быть измерены с 0,1В точностью. А вот Ud и будет максимум 10,8*4 .

ЗЫ. Кстати, не советовал бы использовать для измерения разные делители для измерения разных точек - замахаетесь с математикой без каких либо плюсов.

Ну так возьмите 12-и (что бы с запасом) разрядный АЦП и не нужно морочиться ни с ОУ, не с точными делителями,

Точные делители все равно потребуются. Иначе придется гемороится с каллибровками прибора.

[Sirko]

Иначе придется

Это придется при любом раскладе.

гемороится

гемороиться - это подбирать идентичные пары для делителей. А калибровка - это все входы на "образец" и ... придавить кнопку или послать команду или снять джампер. Тут уж дело вкуса.

Сообщение отредактировал Sirko - Feb 5 2013, 21:06

[tyro]

Т.е. на весь диапазон - 500 дискрет, а это 9 "честных бит" бит.

Легким движением руки (разработчика) - перенос земли измерителя в точку соединения второго и третьего аккумулятора возвращаем 8 разрядов .

стоило бы снимать напряжения с обоих полюсов каждой банки, дабы отбросить потери в проводах клеммах и пр.

Несомненно, и как уже писал smk подключаем через диф.усилитель .

[Sirko]

Легким движением руки...

Легким - это два сопротивления, а

...перенос земли измерителя в точку соединения второго и третьего...

это ...
- либо ОУ с диапазоном питания в 50В;
- либо отдельное питание на каждую "мерялку", плюс АЦП на каждую мерялку, плюс согласование сигналов "цифры";
- либо отдельное питание на каждую "мерялку", плюс аналоговый изолятор - вместо ОУ

Разницу чувствуете?

Питание, разумеется, - от измеряемой банки, но делители напряжения будут присутствовать при любом раскладе.

подключаем через диф.усилитель

Я подразумевал измерять всё относительно общей земли и обойтись математикой, но, как вариант, можно и АЦП с независимыми диф. входами использовать при той же схемотехнике. Только подобрать (посчитать) делители придется для каждого канала индивидуально. Тогда, вероятно, и 8 бит хватит.

[ArtemKAD]

- либо ОУ с диапазоном питания в 50В;

Нет, хватит и ОУ с 10В(а возможно и с 3В) питанием. Все равно на вход АЦП МК выше 5В подавать нет смысла.

перенос земли измерителя в точку соединения второго и третьего аккумулятора возвращаем 8 разрядов

По сути ничего не даст. Только геморой с измерением отрицательного напряжения.

Только подобрать (посчитать) делители придется для каждого канала индивидуально.

Не надо индивидуальных делителей. Все делители можно иметь одинаковые. Так и дешевле и проще.

[tyro]

Легким - это два сопротивления, а

Это просто перенос провода земли измерителя .

это ...
- либо ОУ с диапазоном питания в 50В;

По максимуму двух полярное: +-25вольт

- либо отдельное питание на каждую "мерялку", плюс АЦП на каждую мерялку, плюс согласование сигналов "цифры";
- либо отдельное питание на каждую "мерялку", плюс аналоговый изолятор - вместо ОУ
Питание, разумеется, - от измеряемой банки, но делители напряжения будут присутствовать при любом раскладе.

Если возможно, то от "своего" аккумулятора а развязка по цифре . Делители в топку: см. ниже.

Я подразумевал измерять всё относительно общей земли и обойтись математикой,.... Только подобрать (посчитать) делители придется для каждого канала индивидуально. Тогда, вероятно, и 8 бит хватит.

Ну тогда прикиньте какова нужна точность резисторов в делителях, что бы вычисленное напряжение не "разъехалась" более чем 0.1 вольта при любой разрядности АЦП.
Если задача не померить напряжение на четырех последовательных резисторах (учебная), а все-таки на аккумуляторах (реальная), то без диф.усилителей не обойтись: надо хотя бы учитывать, что измерительная схема может стоять и на некотором расстоянии от аккумуляторов, да привести его напряжение к входному диапазону АЦП.
А если собрать четыре канала (для каждого аккумулятора свой) - то однопроцентных резисторов, мк с честными 8 разрядами, оптрона и диф.усилителя хватает за глаза. Цены на это хозяйство демократичные, набор номиналов резисторов - минимален.
Разницу чувствуете . (Про калибровку и всякую неточность из-за контактов, силовых соединяющих проводов сами писали).

[ArtemKAD]

А если собрать четыре канала (для каждого аккумулятора свой) - то однопроцентных резисторов, мк с честными 8 разрядами, оптрона и диф.усилителя хватает за глаза.

Оптрон тут лишний и диф. усилитель заменить на обычный ОУ в схеме вычитающего делителя. По сути исходная схема на процентов 80% правильна. Там надо только исправить все допущенные ошибки и посчитать номиналы.

[Toni43]

На счёт делителей...
Вот допустим у меня ацп 8 бит, при опорном напряжении 5В имеем "цену деления" ацп 5/256=0,019 ~ 0.02 В. Допустим все делители с коэф. деления = 10. При этом изменение напряжения после делителя будет тоже соответственно в 10 раз меньше. То есть при изменении напряженя на батарее на 0,1В, после делителя напряжение изменится на 0,01В, что меньше чем "цена деления" и прибор это изменение не покажет. То есть 8 бит не хватит. Нужен хотябы 10 разрядный АЦП. Но обычно в этих двух дополнительных битах полезная информация теряется в "шуме", то есть с запасом, как и писали, лучше 12 Bit ацп.
Уточню ТЗ, измерять всё-таки придётся, так как величины напряжений при разряде нужно сохранять для формирования протокола измерений.

[tyro]

Уточню ТЗ, измерять всё-таки придётся, так как величины напряжений при разряде нужно сохранять для формирования протокола измерений.

А заодно уточните форму разрядного тока, гладкий, пульсирующий или импульсный . Попутно: а какая его величина?

[Tanya]

На счёт делителей...
Вот допустим у меня ацп 8 бит, при опорном напряжении 5В имеем "цену деления" ацп 5/256=0,019 ~ 0.02 В. Допустим все делители с коэф. деления = 10.

Не нужно такое допускать. Сколько у Вас на батарее - вольт 10 (грубо). Хотите 0.1 вольта точность - значит нужно всего 1%. 1/256 - это в 2.56 раз лучше. Должно хватить. Даже для 8 разрядного. Но есть же еще 10- и 12-разрядные АЦП в контроллерах.
Я уже не говорю о том, что можно вычесть до или после делителя что-нибудь стабильное, а потом усилить или не усиливать... если вычитать до...
Вот еще вариант с летающим туда-сюда конденсатором Вы не рассматриваете.

[Toni43]

Кстати, что скажете про преобразователи напряжение-частота? Каждую микросхему можно запитать от измеряемой батареи, далее до микроконтроллера развязка на оптроне.

[Tanya]

Кстати, что скажете про преобразователи напряжение-частота? Каждую микросхему можно запитать от измеряемой батареи, далее до микроконтроллера развязка на оптроне.

Можно и контроллер запитать от батареи. Что Вы на это скажете?

[Sirko]

Не надо индивидуальных делителей. Все делители можно иметь одинаковые. Так и дешевле и проще.

+1

По сути ничего не даст. Только геморой...

+1

Нет, хватит и ОУ с 10В(а возможно и с 3В) питанием. Все равно на вход АЦП МК выше 5В подавать нет смысла.

А проц ставить на каждую банку? Тогда и ОУ не нужен.

какова нужна точность резисторов в делителях, что бы вычисленное напряжение не "разъехалась"

Никакая - Любая. Каллибровка - это головная боль проца, а "некалибровка" - боль разработчика. Мне первый вариант на мнооого приятнее.

..мк с честными 8 разрядами, оптрона и диф.усилителя... ...Цены на это хозяйство демократичные...

Согласен. Если АЦП МК имеет диф вход, то ОУ - лишний

Там надо только исправить все допущенные ошибки и посчитать номиналы.

Там нужно, что бы входной сигнал был в диаппазоне питание ОУ и приэтом выходной сигнал был выше отрицательного питания ОУ. А это относительно общей земли стало быть. А значит питание - 50В

Это просто перенос провода земли измерителя

Нет это просто масштабирование диаппазона 0-50В к 0-5В.

Делители в топку: см. ниже.

Без делителей придется мерить весь диаппазон питания ОУ, а мерить у "краев питания" могут лиш "золотые операционники". И опять таки это в идеале, а с приведением входа к ОУ к входу АЦП все одно придется делать обратную связь из тех же резисторов.
Зачем это нужно?

Сообщение отредактировал Sirko - Feb 6 2013, 10:09

[tyro]

Без делителей придется мерить весь диаппазон питания ОУ, а мерить у "краев питания" могут лиш "золотые операционники". И опять таки это в идеале, а с приведением входа к ОУ к входу АЦП все одно придется делать обратную связь из тех же резисторов.

Такое впечатление, что Вы не знаете что такое дифференциальный усилитель на одном операционном усилителе и как у него получить коэф.усиления диф.сигнала меньше 1.
ArtemKAD то же не в курсе, ибо предлагает : "диф. усилитель заменить на обычный ОУ в схеме вычитающего делителя."
Если "Только геморой..." из-за неумения подключения входов диф.усилителя для получения нужной полярности на его выходе, то надо про них (диф.усилители) почитать, а то как-то неловко получается.

Но все эти разговоры не актуальны в случае если ТС выберет решение на ПНЧ. Они прекрасно справятся с поставленной задачей (например даже древние AD654 в типовой схеме включения).

[_Pasha]

Но есть же еще 10- и 12-разрядные АЦП в контроллерах.

Мсм, тема ушла. ПНЧ - это уже лишнее.
четыре делителя плюс хороший АЦП, 1% без проблем.

Сообщение отредактировал _Pasha - Feb 6 2013, 11:26

[ArtemKAD]

Вот допустим у меня ацп 8 бит, при опорном напряжении 5В имеем "цену деления" ацп 5/256=0,019 ~ 0.02 В. Допустим все делители с коэф. деления = 10. При этом изменение напряжения после делителя будет тоже соответственно в 10 раз меньше. То есть при изменении напряженя на батарее на 0,1В, после делителя напряжение изменится на 0,01В, что меньше чем "цена деления" и прибор это изменение не покажет. То есть 8 бит не хватит.

Что значит "допустим"?! Делитель надо считать исходя из требуемого или шага или диапазона. Иначе этими "допустим" можно очень долго и безуспешно допускать.... Надо шаг 0,1В при шаге АЦП 0,02 значит делитель 5 и максимальное напряжение которое он позволит измерить 256 шагами = 25,6В.

[Tanya]

Мсм, тема ушла. ПНЧ - это уже лишнее.
четыре делителя плюс хороший АЦП, 1% без проблем.

Да тут 98 вариантов будет, пока ТС не расскажет, какой добавочный ток ему не жалко брать от аккумуляторов, как часто нужно измерять, какой температурный диапазон,.... и что ему важнее - деньги, время, надежность, вес, размеры и пр. дела.

[Toni43]

А заодно уточните форму разрядного тока, гладкий, пульсирующий или импульсный . Попутно: а какая его величина?

12 Ампер, ток "гладкий" без неровностей).

Вот еще вариант с летающим туда-сюда конденсатором Вы не рассматриваете.

Это на подобии вот этого: "... достаточно дёшево это можно делать двухстадийными интеграторами на основе защёлки таймера МК, в качестве ключей вполне годятся биполярные транзисторы." ?
То есть считать время заряда конденсатора от нуля до опорного напряжения?

Можно и контроллер запитать от батареи. Что Вы на это скажете?

Согласен, что вариант с преобразователем, возможно, не совсем рационален (Если Вы это имели в виду), вероятно за теже деньги можно и отдельный ацп купить, но не в нашем городе. МК, мне кажется, тут излиним, потому как под него надо писать софт, отлаживать и т.д. Плюс нужно организовать обмен между остальными МК, или МК который будет собирать и обрабатывать данные, под который тоже надо писать свой софт, то есть, в случае питания от отдельных элементов батареи, согласовать/развязать интерфейсы. Развязка же выходного сигнала преобразователя решается одним оптроном.

[Tanya]

Это на подобии вот этого: "... достаточно дёшево это можно делать двухстадийными интеграторами на основе защёлки таймера МК, в качестве ключей вполне годятся биполярные транзисторы." ?
То есть считать время заряда конденсатора от нуля до опорного напряжения?

Нет. Это совсем просто - подсоединяем конденсатор к аккумулятору, потом перекоммутируем его на АЦП контроллера или еще куда-нибудь для измерения напряжения. Тут преимущество в том, что совсем ничего не отнимаем от аккумулятора. Если не хотим.

МК, мне кажется, тут излиним, потому как под него надо писать софт, отлаживать и т.д. Плюс нужно организовать обмен между остальными МК, или МК который будет собирать и обрабатывать данные, под который тоже надо писать свой софт, то есть, в случае питания от отдельных элементов батареи, согласовать/развязать интерфейсы. Развязка же выходного сигнала преобразователя решается одним оптроном.

Тот же оптрон будет управляться МК. Что в этом плохого? А программа ведь одинаковая и по времени ее изготовления стоит на 10-м месте.

[Plain]

Если основной вопрос этой темы всё-таки в цене, то по неведомым причинам не подошедшее автору решение на двухстадийных интеграторах навскидку 150 р., а при необходимости реализуемо на 100% из вторсырья.

[_Pasha]

Да тут 98 вариантов будет, пока ТС не расскажет, какой добавочный ток ему не жалко брать от аккумуляторов,

Какой здесь ток покоя? Правильно, 350мкА плюс жручесть МК - не вопрос, ибо за DMIPSами гнаться не обязательно.
Таня, в любом случае, я это не вам, а ТС, чтобы думалось легче, Вы ж понимаете.
--
PS если все устройство на МК отожрёт больше 5мА, это будет конец света
Без учета исполнительных цепей, есссно.

Сообщение отредактировал _Pasha - Feb 6 2013, 12:21

[Toni43]

Да тут 98 вариантов будет, пока ТС не расскажет, какой добавочный ток ему не жалко брать от аккумуляторов, как часто нужно измерять, какой температурный диапазон,.... и что ему важнее - деньги, время, надежность, вес, размеры и пр. дела.

Добавочного тока не жалко 100 мА, при токе разряда 12А и суммарной ёмкости батареи в 120 Ач, мне кажется, эта величина несущественна. Период измерения нужно уменьшать к концу разряда, в начале минут через 30, в конце 5 минут. Чтобы не убить совсем элемент на котором напряжение начало опускаться ниже 10.8 вольт. Надёжность устройства важнее чем деньги, время, вес и размеры. Написал в порядке убывания важности.

Если основной вопрос этой темы всё-таки в цене, то по неведомым причинам не подошедшее автору решение на двухстадийных интеграторах навскидку 150 р., а при необходимости реализуемо на 100% из вторсырья.

Решение интересное, просто не понял что Вы имели в виду. Спасибо, Tanya разъяснила.

[Plain]

не понял что Вы имели в виду. Спасибо, Tanya разъяснила.

Ничего подобного.

[ArtemKAD]

В общем 4-е вычитающих делителя выглядят так. Данный вариант на выходе имеет напряжение каждой батареи деленое на 10. Т.е. подключать можно напрямую к АЦП МК с опорой порядка 1В (многие современные AVR). Максимальное напряжение на входах ОУ не более 5В.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[tyro]

А модельку TL431 прикрепить возможно?

[_Pasha]

А модельку TL431 прикрепить возможно?

Моделька от Полишинеля
 tl431.zip ( 742 байт ) Кол-во скачиваний: 71

Вообще, зайдите сюда я там немного порядок навел.

[tyro]

Моделька от Полишинеля

Спасибо.

Вообще, зайдите сюда я там немного порядок навел.

Только что прямо оттуда .

[yuri_d]

Какой здесь ток покоя? Правильно, 350мкА

Негодная схема. Вы забыли, что TL431 для работы требует 1 мА ток катода (типично 0.4 мА согласно даташиту от ti).

[tyro]

Негодная схема. Вы забыли, что TL431

Пишем TL431, имеем в виду TLV431 .

[_Pasha]

Негодная схема. Вы забыли, что TL431 для работы требует 1 мА ток катода (типично 0.4 мА согласно даташиту от ti).

В оригинале (это схемка питальника из области проводной телефонии) там стоял транзистор, да хоть BC847, и то пойдет. Естественное желание сузить разброс выходных напряжений подсказывает замену транзистора на TLку. Все-таки 2.0 .. 3.6, тщательнЕе чем 2.7 .. 5.5.
А самое интересное- это из Fairchild-овского и даже не TLV

что оно все-таки сможет полевик закрыть.
Так что на неточность модели пока рано грешить. Только вскрытие покажет

Сообщение отредактировал _Pasha - Feb 6 2013, 19:31

[Iptash]

Здравствуйте.
Задача такая: при разряде батареи, состоящей из 4х последовательно соединённых аккумуляторов, нужно контролировать напряжение на каждом аккумуляторе. Как выделить напряжение на конкретном аккуме? Набросал схему на операционниках:


Но при этом у верхнего по схеме ОУ на положительном входе будет потенциал относительно общего провода все +48 Вольт, подозреваю что ОУ с таким рабочими напряжениями стоят порядочно. Или может я изобретаю велосипед и уже есть проверенные схемные решения? Выходное напряжение не обязательно должно быть равно напряжению конкретного аккума, потому как это напряжение далее будет сравниваться с каким-то опорным или подваться на АЦП микроконтроллера.
Ещё возникла идея попробовать сделать это на оптронах. То есть каждый элемент батареи нагрузить через резистор на диод оптопары, а выходной транзистор загнать в линейный режим (если это возможно, пока не эксперементировал).

Используйте например HCPL-7851 или подобных. Это аналоговый усилитель с оптической развязкой. Ставите по микросхеме на каждую банку (т.е. и питаете от конкретной банки) а далее
уже куда хотите. http://kit-e.ru/articles/circuit/2010_04_26.php

[Toni43]

В общем 4-е вычитающих делителя выглядят так. Данный вариант на выходе имеет напряжение каждой батареи деленое на 10. Т.е. подключать можно напрямую к АЦП МК с опорой порядка 1В (многие современные AVR). Максимальное напряжение на входах ОУ не более 5В.

Погонял в EWB - получается не плохо Спасибо за схему

Используйте например HCPL-7851 или подобных. Это аналоговый усилитель с оптической развязкой. Ставите по микросхеме на каждую банку (т.е. и питаете от конкретной банки) а далее
уже куда хотите. http://kit-e.ru/articles/circuit/2010_04_26.php

Цены жесть. (

[ArtemKAD]

Погонял в EWB - получается не плохо

Только после каждого операционника по резистору килоомному поставь - для защиты МК. Там напряжение выше 5В будет конечно при разности больше 50В, но как говорят - береженного и бесы не трогают .

[yuri_d]

Пишем TL431, имеем в виду TLV431 .

Но ведь и TLV431 тока катода не хватит. Ей нужно 80 мкА (типично 55 мкА). А генератор тока на Q1, Q2 при данном R5 этих 80 мкА не даст. И ещё для TLV431 делитель R4, R3 пересчитать нужно.

Так что на неточность модели пока рано грешить. Только вскрытие покажет

Я про то, что при использовании детали не в режиме, оговоренном производителем, в итоге можно получить всё, что угодно. Радиолюбитель может так делать. А вот инженер - нет.

[Tanya]

Погонял в EWB - получается не плохо Спасибо за схему

Гладко было на бумаге... или мониторе.
Тогда уж лучше сделать немного иначе - сделать "общим" естественную среднюю точку посередине между аккумуляторам. От них же получим (можем) двуполярное питание. Также мы уменьшим синфазное напряжение. А дальше - простор фантазии...
Например, делаем тот самый измеритель на базе интегратора, о котором Вам намекали. Тогда не нужен делитель, и количество точных (стабильных) резисторов сильно уменьшается.

[_Pasha]

Я про то, что при использовании детали не в режиме, оговоренном производителем, в итоге можно получить всё, что угодно. Радиолюбитель может так делать. А вот инженер - нет.

Там вообще-то спорный момент, ибо цифры в ДШ приводились для типового включения в качестве стабилитрона 2.5В. А это - не тот режим, который используется в схеме, потому что там нужен просто элемент с порогом, не зависящим от температуры(5мВ как раз устраивают). И заметьте, стабильность порога аж никак не связана с током катода.
Так что громкие слова про любительство в данном случае неуместны, мсм.

--
Кстати, даже вспомнил почему там 1мА. Из-за утечек по этому самому пороговому входу. Есть теперь возражения?

Сообщение отредактировал _Pasha - Feb 7 2013, 09:49

[ArtemKAD]

Тогда уж лучше сделать немного иначе - сделать "общим" естественную среднюю точку посередине между аккумуляторам. От них же получим (можем) двуполярное питание.

И что это даст кроме проблем с переворотом полярности двух сигналов? И зачем там двуполярное питание?

Там вообще-то спорный момент, ибо цифры в ДШ приводились для типового включения в качестве стабилитрона 2.5В. А это - не тот режим, который используется в схеме, потому что там нужен просто элемент с порогом, не зависящим от температуры(5мВ как раз устраивают). И заметьте, стабильность порога аж никак не связана с током катода.

Откуда такая уверенность что не связана? Это ведь не кусок кремния, а микросхема с опорником и усилителем. Основной потребитель там как раз источник опорного напряжения с которым и происходит сравнение. И если его не запитать, пороги естественно поползут куда им пожелается.

[Tanya]

И что это даст кроме проблем с переворотом полярности двух сигналов? И зачем там двуполярное питание?

ТС очень хочет уйти от АЦП контроллера. А для двойного интегрирования нужно два питания - тогда уход емкости конденсатора не волнует. И точность будет выше. И переворота полярности можно не делать. Вот, например, Ваша же схема все это обеспечивает. Нужно только поменять землю и вход местами у двух ОУ.

[ArtemKAD]

Например, делаем тот самый измеритель на базе интегратора, о котором Вам намекали. Тогда не нужен делитель, и количество точных (стабильных) резисторов сильно уменьшается.

Интегратор предполагает емкость. И если точные(1%) резисторы сейчас найти не проблема (цена их от 5% не отличается), то вот найти 1% емкость задача многократно сложнее.
И это опять-же без учета того, что резисторы разные и надо как-то переворачивать полярность.

А для двойного интегрирования нужно два питания - тогда уход емкости конденсатора не волнует.

Можно конечно и так, но это уже надо делать по сути АЦП на рассыпухе. Уж проще тогда взять готовый.

[Tanya]

Интегратор предполагает емкость. И если точные(1%) резисторы сейчас найти не проблема (цена их от 5% не отличается), то вот найти 1% емкость задача многократно сложнее.
И это опять-же без учета того, что резисторы разные и надо как-то переворачивать полярность.

Про емкость уже писала Выше. Вот только добавлю, что есть такая IVC102 и аналогичные...
Там внутри стоят конденсаторы. Так вот эта штучка работает на однократном интегрировании. И дает порядка нескольких сотых процента (проверяла). Как так получается - не знаю.

[ArtemKAD]

Вот, например, Ваша же схема все это обеспечивает. Нужно только поменять землю и вход местами у двух ОУ.

Да, обеспечивает. Только зачем менять? Эту схему 50В синфазное напряжение при питании ОУ от 7 и выше вольт не сильно и беспокоит.

[Tanya]

Можно конечно и так, но это уже надо делать по сути АЦП на рассыпухе. Уж проще тогда взять готовый.

А я и не предлагала делать самому - есть готовые. Но у ТС проблемы(?) с доступностью.

Да, обеспечивает. Только зачем менять? Эту схему 50В синфазное напряжение при питании ОУ от 7 и выше вольт не сильно и беспокоит.

Чем больше синфазное, тем больше требования к точности и стабильности.
Вы не согласны?
И делить придется меньше. И еще для Вашей схемы придется поискать ОУ - там же вход живет на питании - .

[ArtemKAD]

Вот только добавлю, что есть такая IVC102 и аналогичные...

Есть. Коммутируемый усилитель. По похожему принципу сделан и усилитель перед АЦП в некоторых AVR-ах.
Но это всего лишь усилитель на входы которого 21В никак не подашь, которым надо еще управлять и который АЦП не заменяет. Так в чем достоинство?

[yuri_d]

И заметьте, стабильность порога аж никак не связана с током катода.
Так что громкие слова про любительство в данном случае неуместны, мсм.

Стабильность порога связана с током катода. Посмотрите схему в даташите от TI и ответьте (сами себе) кто питает источник опорного напряжения.

Вам нравится использовать микросхему не в режиме. Вы в праве так поступать. Только эти и есть любительство.

Кстати, даже вспомнил почему там 1мА. Из-за утечек по этому самому пороговому входу. Есть теперь возражения?

Ток входа REF по даташиту не более 4 мкА.

Предлагаю на этом и остановиться.

[_Pasha]

Предлагаю на этом и остановиться.

Согласен. От темы отошли.

[Tanya]

Есть. Коммутируемый усилитель. По похожему принципу сделан и усилитель перед АЦП в некоторых AVR-ах.
Но это всего лишь усилитель на входы которого 21В никак не подашь, которым надо еще управлять и который АЦП не заменяет. Так в чем достоинство?

Ничего там не коммутируется. Это преобразователь ток - напряжение на базе интегратора со сбросом, что отражает и название IVC (current to voltage converter). А если добавить пару компараторов, то получится преобразователь ток - время.
На вход тут надо подавать ток - напряжение через резистор. И измерять можно любое большое напряжение... Только резистор надо найти. Один.

[Iptash]

Цены жесть. (

Вот например HCPL7800 в Элитане http://www.elitan.ru/price/index.php?seenf...p;find=HCPL7800

[ArtemKAD]

И еще для Вашей схемы придется поискать ОУ - там же вход живет на питании - .

??? Какой вход на каком питании - ?
Конечно ОУ там стоит брать желательно не LM358, а с низким напряжением смещения, но в чем проблема? Такие ОУ кто только сейчас не делает - начиная от TI и кончая Microchip. Найти 4 операционника в одном корпусе со смещением меньше 1mV, напряжением питания больше 7В и ценой до 2$ не составляет особых проблем.

на базе интегратора со сбросом,

Вот этот сброс и есть коммутация.

А если добавить пару компараторов, то получится преобразователь ток - время.

Плюс еще минимум один опорник забыли...

На вход тут надо подавать ток - напряжение через резистор. И измерять можно любое большое напряжение...

Не любое. При закрытом входном ключе на вход попадает все то "любое напряжение" в полном объеме, что чревато...

[Plain]

для двойного интегрирования нужно два питания

Одно. И допуски на все резисторы и конденсаторы хоть 20%.

[Tanya]

??? Какой вход на каком питании - ?
Конечно ОУ там стоит брать желательно не LM358, а с низким напряжением смещения, но в чем проблема? Такие ОУ кто только сейчас не делает - начиная от TI и кончая Microchip. Найти 4 операционника в одном корпусе со смещением меньше 1mV, напряжением питания больше 7В и ценой до 2$ не составляет особых проблем.

У одного из Ваших ОУ...

Вот этот сброс и есть коммутация.

Плюс еще минимум один опорник забыли...

Терминология...
Источник опорного всегда необходим.

Не любое. При закрытом входном ключе на вход попадает все то "любое напряжение" в полном объеме, что чревато...

Ничего страшного. Входной ключ можно не закрывать. И еще можно ведь диоды или еще что-нибудь...
Можно этот ключ и не делать... Можно сделать коммутатор на входе и коммутировать токи. Еще диоды добавить.
Если говорить об этой конкретной микросхеме, то там есть защита. Нужно только ограничить ток резистором.

Одно. И допуски на все резисторы и конденсаторы хоть 20%.

Мы, наверное, о разном. Объясните?

[ArtemKAD]

Если говорить об этой конкретной микросхеме, то там есть защита. Нужно только ограничить ток резистором.

Защитные диоды естественно есть, но доводить до их открытия обычно чревато утечками в ключах, что негативно отразится на результате.

Мы, наверное, о разном. Объясните?

Метод АЦП двойного интегрирования. Там точность зависит только от стабильности тактовой и точности опорного.
http://www.limi.ru/adcs/adcinteg.htm

[Tanya]

Защитные диоды естественно есть, но доводить до их открытия обычно чревато утечками в ключах, что негативно отразится на результате.

Ну уж...

Метод АЦП двойного интегрирования. Там точность зависит только от стабильности тактовой и точности опорного.
http://www.limi.ru/adcs/adcinteg.htm

Меня интересовал только вариант с одним питанием.

[Plain]

Меня интересовал только вариант с одним питанием.

Оригинальный выдаёт "Uвх / Uоп", однополярный "(Uвх – Uоп) / Uоп", вот и вся разница.

[tyro]

Оригинальный выдаёт "Uвх / Uоп", однополярный "(Uвх – Uоп) / Uоп", вот и вся разница.

А ссылку на схемотехнику одно полярного получить возможно? Что-то не догоняю, как без виртуальной земли или входного сигнала, противоположного знаку питания, это реализовать.

[Plain]

Минус опорного на минус питания, плюс опорного — виртуальная земля.

[ArtemKAD]

Про емкость уже писала Выше. Вот только добавлю, что есть такая IVC102 и аналогичные...

О, нашол решение "аналогичное". У TI есть так называемые "токовые АЦП". На входе нечто похожее на IVC102, но сразу в одном корпусе 4 канала плюс 20 битный АЦП. Называется - DDC114, cтоит это добро - около 20$, что с учетом стоимости IVC102 в 5$ - ПРАКТИЧЕСКИ эквивалентно.

[ArtemKAD]

А вот так-же интересное решение которое частично было озвучено ранее. http://www.ti.com/product/ads1015 12 битный 4 канальный АЦП с последовательным интерфейсом стоимостью меньше 2$. К нему надо добавить только делители...

[dac]

stm8s003 за 10руб на каждый аккум, питаться от него же, данные передавать через оптрон юартом
недостатки решения -
1. сравнительно дорого, на каждый канал надо:
- stm8s003 (10битный ацп) - 10 руб
- 2 оптрона - 10 руб
- стаб питания = опора - от 10 до 200руб - зависит от требований к точности.
2. собственное потребление (но можно оптимизировать, за счет цены)
- 2-3мА стаб питания,
- 3мА на мк,
- делитель для ацп- до 1мА
3. низкая скорость передачи данных - на дешвых оптронах не более 9600 бод и жрут в момент передечи до 10мА

[Plain]

недостатки решения -
stm8s003 (10битный ацп) - 10 руб

Это при покупке от 10000 шт., а в розницу около 30 р.

И главного не сказали — способ требует написать нечто и зашить его, неизвестно как и чем, в 3 дополнительных МК, к которым автор ещё и возможно испытывает личную неприязнь.

[dac]

Это при покупке от 10000 шт., а в розницу около 30 р.

И главного не сказали — способ требует написать нечто и зашить его, неизвестно как и чем, в 3 дополнительных МК, к которым автор ещё и возможно испытывает личную неприязнь.

1. промэлектроника - 15руб-1шт, 12руб-75шт, 10,8руб-370шт.
2. штатный телепат в отпуске, а ТС планирует использование мк.

и еще - подобное решение, с добавлением диод+полевик, позволяет избежать перезаряда отдельного аккумулятора и соответсвенно баланисровать батарею при заряде.

примлемое по точности решение на ОУ обойдется не дешевле
дешевое решение ниже, но по параметрам - г..но

Эскизы прикрепленных изображений

 

[ArtemKAD]

дешевое решение ниже,

В этом решении R1-R8 лишние и не хватет измерения нижнего АКБ. В остальном Вы почти повторили приведенный мной выше вариант.

но по параметрам - г..но

Подробнее пожалуйста... В чем конкретно.

[Microwatt]

А можно об головном алгоритме с самого начала? Зачем вообще этот узел, устройство нужно?
Вот какими-то способами (неважно каими) измерили напряжение на каждой батарее. И что дальше?

[dac]

В этом решении R1-R8 лишние и не хватет измерения нижнего АКБ. В остальном Вы почти повторили приведенный мной выше вариант.

Подробнее пожалуйста... В чем конкретно.

R1-R8 не лишние, а позволяют затащить синфазное напряжение в пределы напряжения питания оу. без r1-r8 усилитель на выходе даст максимум 1.2В для 12В на аккуме, так как при снижении коэф. деления напряжение на входах оу выйдет за напряжение питания. а с ними можно относительно свободно играть коэффиценто усиления.

для нижнего акб и так все понятно, можно прямо с делителя на ацп
правильный диф. усилитель строится на 3-х ОУ, недостатки варианта на одном ОУ читаем в букваре или поймете когда будете считать резисторы, а еще надо 4 резистора с точностью лучше 1%. есть интегральные инструментальные усилители, например AD623ARZ или INA122, но стоят от 100руб, хотя это лучшее аналоговое решение на мой взгляд.

кстати можно немного проще готовое решение

и еще - можно прямо с делителей на ацп, а потом пересчитать напряжение программно, но точность будет хуже

[ArtemKAD]

R1-R8 не лишние, а позволяют затащить синфазное напряжение в пределы напряжения питания оу.

Это же делают R11-13,R15,R18,R20.

без r1-r8 усилитель на выходе даст максимум 1.2В

А для входа АЦП МК надо больше? Обычно даже меньше.

для нижнего акб и так все понятно, можно прямо с делителя на ацп

И имеем три одинаковых делителя и один сильно иной. В результате как их значения сравнивать - тот еще вопрос.

или поймете когда будете считать резисторы

Я посчитал и нарисовал выше делитель на 10. На каждый ОУ по два резистора на 10к и 100к. Синфазное напряжение для 50В на входах около 5В. Что там еще считать? Там даже разбаланс по входам мизерный.

кстати можно немного проще готовое решение

Вот-вот... Посмотри внимательно на то готовое решение. Там почти(отличие там связано только с тем, что у них усиление =1) тот самый вычитающий делитель на одном ОУ без R1-8. К тому-же используют 4 одинаковых канала, а не 3 плюс делитель.

и еще - можно прямо с делителей на ацп, а потом пересчитать напряжение программно, но точность будет хуже

Уже озвучивалось выше. Причем был озвучен и недостаток способа - требуется по сравнению с вычитателем в 4 раза выше разрешающая способность АЦП. 10 разрядов там как раз впритык.

[dac]

1. Это же делают R11-13,R15,R18,R20.
2. И имеем три одинаковых делителя и один сильно иной. В результате как их значения сравнивать - тот еще вопрос.
3. Я посчитал и нарисовал выше делитель на 10. На каждый ОУ по два резистора на 10к и 100к. Синфазное напряжение для 50В на входах около 5В. Что там еще считать? Там даже разбаланс по входам мизерный.
4. Вот-вот... Посмотри внимательно на то готовое решение. Там почти(отличие там связано только с тем, что у них усиление =1) тот самый вычитающий делитель на одном ОУ без R1-8. К тому-же используют 4 одинаковых канала, а не 3 плюс делитель.

5. Уже озвучивалось выше. Причем был озвучен и недостаток способа - требуется по сравнению с вычитателем в 4 раза выше разрешающая способность АЦП. 10 разрядов там как раз впритык.
6. А для входа АЦП МК надо больше? Обычно даже меньше.
Цитата

1. не это
2. математика за пятый класс
3. если считать нечего идем читать книги сложнее букваря. учитываем хотя бы то, что при заряде там будет порядка 60В
4. еще раз смотрим внимательно и находим одно ключевое отличие
5. многие современные мк имеют 12 разрядный ацп (stm8L, stm32, некоторые PIC, epm32...) мк ТС вроде не озвучивал, атмел я вообще дальней дорогой обхожу.
6. чем сигнал ближе к опоре, тем точнее измерение и немногие мк поддерживают опору ниже 2В

для себя я бы решения расставил в таком приоритете:
1. 3шт stm8 + хост мк - по сложности задачи того же стм8 хватит, программа - на вечер работы, паять дольше
2. ацп с диф. входами и делителями
3. аналоговое решение - либо с делителями либо как по ссылке - нужно считать

дальше в дискуссии учавстовать не буду, время тратить жаль, не для себя делаю. кому надо, разберется.

[Iptash]

Чем больше предложений, тем меньше шансов выполнения.

[ArtemKAD]

2. математика за пятый класс

Эта математика превращается в сотни, а то и тысячи тактов даром не нужного кода.

3. если считать нечего идем читать книги сложнее букваря. учитываем хотя бы то, что при заряде там будет порядка 60В

А может стоит Вам оторваться от букваря и таки посчитать напряжения на ногах ОУ?
Это абсолютно не аргумент. При 60В будет синфазное около 6В, что не есть проблема.

5. многие современные мк имеют 12 разрядный ацп (stm8L, stm32, некоторые PIC, epm32...) мк ТС вроде не озвучивал, атмел я вообще дальней дорогой обхожу.
6. чем сигнал ближе к опоре, тем точнее измерение и немногие мк поддерживают опору ниже 2В

1) Эта ветка по AVR поэтому стоит от них и отталкиваться.
2) Похоже Вы и остальные МК дальней дорогой обходите. Многие МК имеют опору порядка 1-2.5В . Это связано с тем, что постепенно наблюдается переход на работу камней начиная от 1.8В питания(уж 2.7В давно стало нормой). Естественно, для работы при этом питании АЦП, его опора должна быть ниже питания. Т.е. чем новее МК тем больше в нем вероятность наличия низковольтной опоры АЦП. Что в AVR-ах, в т.ч. у имеющих 12-битные АЦП, и наблюдается.

для себя я бы решения расставил в таком приоритете:
1. 3шт stm8 + хост мк - по сложности задачи того же стм8 хватит, программа - на вечер работы, паять дольше
2. ацп с диф. входами и делителями
3. аналоговое решение - либо с делителями либо как по ссылке - нужно считать

Собственно с Вами все понятно... Чем сложнее, геморойнее, дороже, дольше и в конечном итоге не надежней тем лучше. Вы точно инженер, а не менеджер по продаже комплектующих?

[dac]

Эта математика превращается в сотни, а то и тысячи тактов даром не нужного кода.

А может стоит Вам оторваться от букваря и таки посчитать напряжения на ногах ОУ?
Это абсолютно не аргумент. При 60В будет синфазное около 6В, что не есть проблема.

хоть бы не позорился, учи матчасть

2) Похоже Вы и остальные МК дальней дорогой обходите. Многие МК имеют опору порядка 1-2.5В . Это связано с тем, что постепенно наблюдается переход на работу камней начиная от 1.8В питания(уж 2.7В давно стало нормой). Естественно, для работы при этом питании АЦП, его опора должна быть ниже питания. Т.е. чем новее МК тем больше в нем вероятность наличия низковольтной опоры АЦП. Что в AVR-ах, в т.ч. у имеющих 12-битные АЦП, и наблюдается.

Собственно с Вами все понятно... Чем сложнее, геморойнее, дороже, дольше и в конечном итоге не надежней тем лучше. Вы точно инженер, а не менеджер по продаже комплектующих?

что ветка про авр не посмотрел, действительно
а вот на личности переходить не стоит, обычно так делают, когда аргументировать нечем.

[Iptash]

1) Эта ветка по AVR поэтому стоит от них и отталкиваться.

Где же по AVR? у меня по схемотехнике показывает.

[tyro]

Эта математика превращается в сотни, а то и тысячи тактов даром не нужного кода.
...
1) Эта ветка по AVR поэтому стоит от них и отталкиваться.

Хоть эта ветка и не про AVR (топик вообще не о мк), поясните, в Вашем представлении откуда берутся эти тысячи тактов и собирались ли Вы калибровать схему?
P.S. Можете предполагать, что я ученик менеджера по продажам.

[Herz]

Господа! Снижаем тон. Постарайтесь обойтись без перехода на личности. Кроме того, не нужно, во что бы то ни стало, настаивать на своей правоте. Это уже вторая ветка на эту тему, а в ней уже 7 страниц (на данный момент) и каждый, кто хотел, высказался. Для принятия решения достаточно. А флейм ни к чему.

P.S. Можете предполагать, что я ученик менеджера по продажам.

Без провокаций никак?

[tyro]

и каждый, кто хотел, высказался. Для принятия решения достаточно. А флейм ни к чему.
...
Без провокаций никак?

Для решения не достаточно, ибо не рассмотрен вопрос надежности, который ТС поставил на первое место.
Флейм - это когда говорят что вопрос топика вообще не нужен .
У Вас какая-то сверхбдительность, какие провокации?
P.S. Если не дорос до ученика менеджера по продажам, то считайте меня учеником старшего помощника младшего дворника, не обижусь . Это предполагает, что при отсылке к букварю надо указать конкретное место, а то, знаете-ли, он большой (для меня) - запутаюсь.

[ArtemKAD]

а вот на личности переходить не стоит, обычно так делают, когда аргументировать нечем.

Т.е. тут :

если считать нечего идем читать книги сложнее букваря.

и тут:

хоть бы не позорился, учи матчасть

Вам аргументировать было нечем...

Что касается сути... Вроде тут и так должно быть все ясно и понятно.

для себя я бы решения расставил в таком приоритете:
1. 3шт stm8 + хост мк - по сложности задачи того же стм8 хватит, программа - на вечер работы, паять дольше

Каждый stm8 будет иметь такие источники ошибок - 2 точных резистора делителя, разное опорное напряжение каждого МК, разные сдвиги кривой каждого АЦП. Эти ошибки характерны для каждого из 4-х (в т.ч. и хоста). Плюс к этому надо написать для как минимум одну дополнительную программу и организовать кучу мелочевки для питания и связи. И все это для чего? Для компенсации 2 разрядов АЦП.

2. ацп с диф. входами и делителями

Насколько понимаю это был вариант ОУ с резисторами "в одном флаконе". Плюс тут несомненный - меньше требование к АЦП МК. Но все равно тут понадобится опять же ставить 2 резистора делителя для того, что-бы загнать пределы в пределы работы АЦП МК. Неточность опорника тут одна на все каналы. Т.е. источников ошибок в этом варианте меньше чем в предыдущем, программу писать лишнюю не надо, число элементов меньше, цена по комплектующим ... примерно такая-же как в предыдущем варианте.

3. аналоговое решение - либо с делителями либо как по ссылке - нужно считать

И последние 2 варианта -
3.а) 4 резистора и не совсем мусорный ОУ на канал. Тут источники ошибок - 4 точных резистора плюс общий на все каналы АЦП с опорником. Цена вопроса - в несколько раз меньше чем оба предыдущих.
3.б) 2 резистора плюс не менее 10 битного АЦП в МК. Тут источников ошибок меньше всего - 2 резистора на канал и общий на все каналы АЦП с опорником. Цена вопроса - еще в несколько раз меньше чем предыдущий вариант, гореть буквально нечему, точек пайки и элементов меньше всего.

Из всего выше написанного следует, что самый точный (он-же самый простой, самый дешевый и самый надежный) вариант 3.б (кстати, озвученный мною сразу в первом моем посте), а самый неточный вариант (он же самый сложный, самый дорогой и самый ненадежный) - вариант 1.
Так почему самый худший вариант ставится на певое место, а самый лучший - на последнее? Если это форум для начинающих, почему мы им должны преподносить подобные подходы под видом решений от профессионала который советует буквари читать?