Дешевое измерение сопротивления от 30ом до 300ком, Обругайте идею Опции

[kiltum]

Задача: необходимо неспешно измерить сопротивление, величина которого лежит в диапазоне от 30 до 300000 ом. Точность - 1% и ниже. Скорость - не важна абсолютно. Результат - в цифровом виде.

Предлагаемое решение, сверху вниз по предполагаемой схеме. Все управляется микроконтроллером "сбоку"

а) Управляемый источник напряжения. Цифровой резистор, два ОУ и полевик. На выходе можем получить 1-30В (примерно) с шагом около 0,1В (если взять резистор в 256 шагов). Через ОУ - на АЦП1 для контроля напряжения.

б) "Батарея" резисторов на сопротивление 30, 100, 1000 .... 200000, 300000 (сколько надо), соединенных параллельно. Каждый резистор "включается" в парралель с помощью полевого транзистора. Транзистор управляется микроконтроллером.

в) Само сопротивление, которое надо измерить.

Сбоку операционник в режиме повторителя напряжения/инвертирующего усилителя с изменяемой ОС (по необходимости) и АЦП2. подключен к получившемуся делителю напряжения из батареи резисторов и измеряемого.

Принцип измерения:

1. Ставим напряжение на 1в
2. "Подключаем" сопротивление на 30 ом путем открытия соответствующего полевика
3. Меряем напряжение с помощью АЦП2
4. Полученное 0 или около нуля? Переключаем на резистор номиналом повыше и/или напряжение повыше, пока не будет где-то "в середине".
5. Меряем, корректируем с учетом напряжения и включенного резистора.

Управляемый источник напряжения нужен, что бы убежать от ошибок, связанных с маленькими токами на больших номиналах и с большими токами на маленьких номиналах.

Компенсация неточности сопротивлений и внутренних сопротивлений транзисторов - в самом начале вместо резистора ставим перемычку или известный резистор и последовательно переключаем напряжение с блока питания и резисторы. По показаниям АЦП1, меряем напряжение и заносим полученное для корректировки в память МК.

По прикидкам, родного 12битного АЦП микроконтроллера хватит, что бы обеспечить 1% и замахнуться на 0,1%

Минусы - надо много ног микроконтроллера (но это можно решить регистром сдвига) и использование "лишнего" АЦП для контроля напряжения/калибровки.

[_pv]

а просто сделать делитель из N резисторов подключенных прямо к порту, и измеряемого, подключенного к АЦП.
для 0.1% точности всё равно отдельно калибровать всё придётся.

и для какого-нибудь msp430f2013 за 2$, c сигма-дельта АЦП и PGA, N совсем небольшим будет.
там у АЦП дин. диапазона под 90дБ плюс PGA на 32.

[kiltum]

а просто сделать делитель из N резисторов подключенных прямо к порту, и измеряемого, подключенного к АЦП.

Я на макетке пробовал - у потртов МК слишком большой разброс по току-напряжению. Без внешнего "референса" не придумал как обойтись.

Что значит ниже 1%? Точность (погрешность) относительно чего?

Значит, результат не должен отличаться больше 1% от измеренного хорошим мультиметром. Если тот показал, что сопротивление 1000 ом, то схема должна выдать на том же резисторе результат от 992 до 1009 ом.

Итого, требуется всего лишь измерить три напряжения в трёх точках данной схемы, для чего, при требуемых диапазонах, 12-ти разрядов явно недостаточно. Дёшево увеличить разрядность такого АЦП можно посредством каскадирования его со сравнивающим АЦП, т.е. подмешиванием к сигналу пилообразного смещения (с перекрытием МЗР, т.е. порядка 1,5 МЗР) и усреднением полученных результатов — например, если микроконтроллер создал соответствующую пилу, на протяжении которой сделал 64 измерения, к разрешению АЦП добавится: log₂ 64 = 6 разрядов.

Именно поэтому я и не хочу делать вжимать весь измеряемый диапазон в диапазон АЦП. Так-то да, было бы проще взять 24бита и не мучаться от слова совсем. Но за идею использовать аналоговый переключатель спасибо - я чего-то про них даже не подумал.

[Plain]

Но за идею

Смахивает на обвинение меня аж в оффтопике. Предлагаю Вам заново прочесть название собственной темы, после чего осознать, что моё решение строго по теме, т.е. реально самое дешёвое и за реально лишь 120 рублей реально выполняющее реально всю задачу целиком, а именно, измерение сопротивления в указанном диапазоне и с указанной точностью.

и не мучаться от слова совсем

Вы бы сперва читанули паспорт любого из запощенной Вами кучи "полевиков" на предмет их токов утечки, и тогда бы не мучались написанием не менее кучи слов, от слова совсем, потому как решение в первом сообщении темы заведомо нерабочее, а потому ещё и жуть как недешёвое.

Мучение от каждой лишней пайки вовсе не редкость — моё начальство, к примеру, тоже сильно страдает этой древней болезнью. Итого, если сравнивать по ногам, то у AD7799 и DG409LDY их одинаково, диодов в схемах тоже. Следовательно, на 240 рублей разницы между 120-ю и 360-ю рублями остаются пайки лишних 8-ми ног MCP6002, 3-х ног BSS138, 2-х ног одного конденсатора ФНЧ и 8-ми ног 4-х резисторов — всего 21 нога, или мучений на (240 / 21) = 11 рублей за каждую пайку.

[Tanya]

11 рублей за каждую пайку.

Вот Вы очень ловко рубли считаете... А можете мне объяснить, как измерить один процент от опорного напряжения с точностью один процент микроконтроллерным АЦП, подмешивая пилу. Это же, как мне кажется, получается сотая процента.