Измерить напряжение с потенциометра, Очень маленькое изменение, хочется чего-то элегантного Опции

[Сергей Борщ]

Задача в следующем: потенциометр отслеживает положение вала редуктора. Редуктор, двигатель и потенциометр вместе с приведенной схемой находятся внутри герметично запаянного прибора. Вскрывать прибор для внесения изменения в схему нельзя. Наружу выведены только контакты X1-X5. Штатно между X1, X5 подается питание (думаю, около 20 В), сигнал снимается с выводов X2, X3, X4 относительно X5 и идет в усилитель.

Мне нужно получить в контроллере положение движка потенциометра. Все было бы хорошо, если бы не пара R5, R7. Благодаря этому шунту напряжение на движке потенциометра меняется от примерно 577мВ до 633 мВ, а хотелось бы на входе контроллера получить напряжение от примерно нуля до примерно 5 В. Сигнал будет оцифровываться с частотой около 20 Гц, разрядность АЦП - 14 бит. Я не очень большой спец в аналоговой схемотехнике, а хотелось бы получить не архисложную схему из доступных компонентов, желательно без подгонки резисторов лазером. Конструкция любительская, финансирование из своего собственного кармана, измерительные усилители по 20 евро за штуку не потяну - нужно "оживить" три таких прибора.

Пока приходит в голову соорудить источник опорного напряжения, получить на нем потенциал, близкий к потенциалу в точке соединения R6, R7, R9 (577 мВ), разницу между этим потенциалом и напряжением с движка подавать на инструментальный усилитель и потом выход этого усилителя еще смещать вниз, но подозреваю, что шумов и температурных погрешностей в такой схеме наберу по самое "не хочу". Может у кого-то будут более элегантные идеи?

[ikm]

Ну смотрите, давайте для начала отбросим всякий дрейф потенциометра со временем, температурой и его гистерезисом при движении в разных направлениях и будем считать его "идеальным потенциометром". Далее рассмотрим измерительную часть. У вас есть АЦП 14 бит (идеальный) это ~16300 значений. Теперь возьмем для этого АЦП опорное 2В, и получим 120мкВ одно значение. Таким образом для вашего диапазона 55мВ вы получите 450 значений. Для Вас это приемлемая точность? Нет, поставьте опорник на 1В, получите 900 значений. Это что касается идеального случая без всяких усилителей и прочего. Эти данные можно сразу загонять в обработчик и уже с ними работать. Чтобы перейти в реальную плоскость, я для себя использовать прецизионный миливольтметр и снимал статистику работы измеряемой схемы по которой я смог реально понять температурный и временной дрейф схемы и определить алгоритм работы с ней.
ПС опорник лучше купить