Измерение напряжения АКБ 12V для АЦП МК Опции

[johny_2000]

Добрый день!
Подскажите, пожалуйста, правильную топологию высокоточной схемы измерения напряжения на клеммах авто АКБ с последующей оцифровкой АЦП МК семейства TI C2000.
Разрабатываю схему с дифференциальным входом.
Диапазон входных напряжений от 0В до 18В. (0-100%)
Выходной сигнал от 0В до 3В (0-100%)
Требуемая точность измерений входного напряжения - не хуже +/- 0,01В.

Что имеется под рукой:
Инструментальные(диф.) ОУ : INA105, INA128, INA148, AD629, AD8207
Просто ОУ: OP07, OP77, OPA244, OPA350, OPA211, OPA374, AD8610

Питание на будущей плате имеется только однополярное - 5В и 15В.
DC/DC преобразователи на двухполярное +/-15В использовать из-за их размера и стоимости крайне не желательно.

Хотел использовать впрямую какой-нибудь из имеющихся диф. ОУ, но столкнулся со сложностью, что коэф. передачи их от 1 и выше.
А в моём применении, выходной сигнал идет на вход АЦП МК, и там диапазон напр. нужен гораздо ниже.
По расчетам, коэф. передачи схемы должен быть около 0,167 (вход-выход).

Также хотелось бы по-минимуму(а в идеале, вообще - ноль) иметь резисторов в цепи входных сигналов до ОУ, потому как их температурная стабильность параметров напрямую влияет на точность измерений. А применение резисторов класса точности 0,5 - 1% затруднительно, и недешево.
В приведенных мною диф. ОУ прямо в корпусе м/сх имеются встроенные высокоточные(лазерного прожига) резисторы.

Как бы уменьшить коэф. передачи схемы ниже 1...

Сообщение отредактировал johny_2000 - Feb 22 2012, 05:55

[kovigor]

до 18В. (0-100%)
Выходной сигнал от 0В до 3В (0-100%)
Требуемая точность измерений входного напряжения - не хуже +/- 0,01В.

Просто интересно, зачем потребовалась такая точность применительно к автомобильному аккумулятору ?

[johny_2000]

Просто интересно, зачем потребовалась такая точность применительно к автомобильному аккумулятору ?

Условия ТЗ на проектирование.

Просьба по теме подсказать что-то еще.
Какие варианты измерения напряжения по достаточно длинным проводам (в сумме 2-х проводников, метра 3-4) диф. схемой.

Пробовал такую схему:
Работает. Но точность сильно зависит от симметрии параметров резисторов 75К и 10К.
Хотелось бы уйти от этой зависимости.

Они в любых краях дефицит, поскольку изготавливаются штучно под заказ.
А для точных измерений резисторы нужны не столько точные, сколько стабильные.
Потому как метрологические параметры можно и откалибровать

Вместо ДУ можно вот такую идейку использовать

Вы правы. Стабильные резисторы с низким значением температурного коэффициента сопротивления (ТКС).
Откалибровать исходное смещение можно программно на DSP.
Но как можно заметить, обычно высокоточные резисторы и являются высокостабильными по параметрам.
Например неплохие отечественные C2-29 и имп. Dale PTF и пр.
Но ни о них речь.

Смещение рабочего интервала можно сделать и на интегрированных диф. усилителях. Такие схемки приведены в даташитах некоторых из перечисленных мною. Но тогда лишаемся возможности замеров напряжения ниже 10В, например. Что противоречит задаче.

Сообщение отредактировал johny_2000 - Feb 22 2012, 10:18

[muravei]

Хотелось бы уйти от этой зависимости.

Возьмите инструментальный усилитель.

[johny_2000]

Возьмите инструментальный усилитель.

Какой именно?
В приведенных мною инстр. усил. коэф. передачи от 1 и выше.
Для входного диф. напряжения 0-18В мне нужен коэф. передачи схемы 0.167.
Можно этого добиться без прецизионных рез. делителей на входе - выходе?

Вроде нашел подходящие INA326/327 и INA337/338. У них Ку=0.1...10000.
Параметрируются двумя внешними резисторами.
Таких у нас к сожалению нет в наличии. Да и корпуса у них всех MSOP-8 и MSOP-10.
Не очень для моих плат. Хотелось бы DIP/SO-8

Сообщение отредактировал johny_2000 - Feb 22 2012, 16:11