Всем здрасте, хочу сделать АЦП с автоматическим переключением диапазона измеряемых напряжений. от -60В до 60В. Но пе могу подобрать нужый мультиплексор, сильно большое входное. Вместо переключателей (J1-J3) должен стоять мультиплексор (не знаю какой), вместо R4 (R, потми C на землю, потом вход АЦП в ATmega16). Какие будут предложения? Схемку вложена

-----
P.S. кто подскажет как добавить картинку в тему, что бы каждый раз файлики не прикреплять.

А ещё можно поставить усилитель с переменным коэффициентом усиления. Управлять от Меги.
Или надо именно мультиплексор?

Нужно умное схемное решение, мультиплексор - это то, что мне пришло в голову, можно и усилитель, только у меня на плате питание только +/- 5В.

Попробуй это

http://www.gaw.ru/html.cgi/doc/mitel/analog_switches.htm

я делал коммутатор видео сигнала на

MT 8816

просто супер вещь

применяется в основном для АТС

Не понятно как этот зверь скомутирует +/-60В.
Нашёл ОУ со входом до 100В - INA146. Кто ни будь работал с таким

Хм, Rash, а вы обычный делитель не пробовали?
Вольт до десяти?

В моей схемке и так делитель стоит, хто его переключать будет?

А сделать предварительный делитель посоянный раз в 10 - религия не позоляет? Или используете АЦП с диапозоном -60 +60В ?

Мне нужны приделы например, 2, 20, 40, 60В.
Как насчёт INA146? кто нибуть работал с ним?

Наиболее простой способ - использовать 3 малогабаритных герконовых реле (вместо переключателей в вашей схеме). Ими (реле) очень просто управлять прямо ногами Меги, или через ключики простейшие.
Если места маловато - тогда действительно лучше делитель постоянный, но при этом снизится точность при малых напряжениях.

Твоя моя не понимает! Еще раз: Перед низковольтовым операционником ставишь делитель на 10. Операционник R2R питаешь +/- 5В или +/-6В если тебе нужно +/- 60В. А свой делитель ставь в цепь обратной связи операционика и регулируй коэф. усиления от 1 и выше!!!

Ну блин!

логично

Ослаблять входное измеряемое напряжение (-60В...+60В) всеравно придеться, так как АЦП в интегральном исполнении либо встроенные в контроллере работающих с такими предельными значениями Вам не найти. Но эта задача не такая сложная как та о которой Вы спрашиваете.
Переключение диапазонов измеряемого напряжения можно сделать на ЦАП, при этом получится очень плавная регулировка. Только не надо забывать о нелинейности характеристики 2^n около нуля и постораться выбрать наиболее приемлемый участок для этого. Схемы таких устройств можно посмотреть в книгах по электронной схемотехнике.
Основная задача данного метода (автоматический выбор диапазона измеряемых напряжений) будет являтся Ваш программный алгоритм который необходимо будет реализовать для контроллера, который в свою очередь через свои порты будет управлять ЦАП тем саммым увеличивая или уменьшая уровень измеряемого входного сигнала идущего на АЦП и анализируемого контроллером.

Не знаю насколько правильно или нет, решил остановится на INA146 (стоит ~2.5$), а в обратной связи (A2), мультиплексором переключать сопротивления меняя коэфициент усиления. Он держит по входу +/- 100В. запитать его +/-12В, по выходу отлавить от 0 до +5В и на АЦП ATmega16

Попутного ветра... за такую схемотехнику!
Если даже мультиплексор и держит входное напряжение до +/- 100В при питающем напряжении +/-12В, весь Ваш диапазон измерений (за исключением интервала от 0 до +/-12В) будет находится в перегруженном состоянии ('насышении') канала мультиплексора. Вы сначало поймите суть проблемы, а потом уже приступайте к ее реализации. Неисправимый Вы фантазер Rash!

Что очень плохо? А то я не понял, если да то в чом огрехи?

Читайте мой предадущий ответ с обновлением...

Не мультиплексор держит 100В, а ОУ. Его параметры:
HIGH COMMON-MODE VOLTAGE:
+40V at VS = +5V
±100V at VS = ±15V
DIFFERENTIAL GAIN = 0.1V/V TO 100V/V:
Set with External Resistors

Или я опять что-то не понял? Может вопрос и глупый, гниг под рукой нет, но не думаю что я один с этим сталкиваюсь? Поэтому собогловолите объяснить, если не затруднит конечно, а не посылать за книгами их ещё нужно найти.

Это не имеет принципиального значения... Значит Ваш ОУ будет в режиме насыщения. Вероятнее всего Вы руководствовались предельно-допустимыми параметрами, которые ОУ может выдержать при перегрузке по входу. Но Ваш динамический диапазон будет ограничен питающим напрядением ОУ! И если без приведения ко входу (атенюации, ослабления) ОУ измеряемого напряжения +/-60В, то Вы теряете граници измерения -60...-12/+12...+60В и вся Ваша регулировка усиления становится бессмысленной. Так как перегрузка уже на ВХОДЕ.
Если я, что то не понял в намерении Ваших деяний в следующий раз постарайтесь излогать Ваши мысли грамотно относительно той области техники по которой работаете.
А то получается каков вопрос, таков и ответ.

Это понятно, но насколько я понял это не допустимые параметры. Я могу защитится и 2 диодами зачем такой ОУ тогда нужен, сэкономить пару диодов на плате.

Диоды еще больше ограничат динамический диапазон входного измеряемого сигнала! Он будет +/-0.6В
Предлагаю вернуться к началу! Какой максимальный входной диапазон измеряемого напряжения?

+/-60 В

Отлично! Давайте его ослабим до +/-12В - это величина напряжения Вашего ОУ. Обычно это делается резисторными делителями, величина и мощность которых подбирается из сображених измеряемого входного сигнала и входного сопротивления ОУ. Если и этого недостаточно возьмите схему осцилографа и срисуйте оттуда входной измерительный каскад (там это все есть).

Это то, что советовал Make_Pic ? А схемку выслать возможно или сылочку? Вопрос в номиналах какой разумнее десятки кОм или сотни кОм?

Как вариант в обратной связи операционника можно поставить управляемый резистор и регулировать его с меги
PS Имеется ввиду и2с

Rush, я уже где-то вам писал о такой вещи как PGA(programmed gain
amplifier). Так вот обратите на нее самое пристальное внимание
(особенно с логическим управлением) :-)

Это воще отлично, я и забыл про них. Вопрос такой TWI в ATmega16 это тоже, что I2C или нет, или есть какие то не значительные отличия? I2C и TWI ни когда не использовал.

Postav na vxod delitel tak chto:
a. 1 MOm an vxod
b. Neskolko resistorov kommutiruemix na zemlyu cherez MOP transistory soedinennix v obsey tocke k megomnomu resistoru naverxu .
c. K etoy ze tochke podsoedini simmetirchniy stabilitiron ili chtoto v etom rode dlya ogranicheniya signala
d. Snimay signal s obsey tochki i cherez OU podavay na vxod ACP
e. Oiosredstvom kommutacii resistorov cherez MOP klyuci menyay koefficient deleniya .(v sluchae perebora napryazeniya stabilitron budet ego ogranichivat a iz resultata ocifrovki mcu smozet upravlyat kommutaciyey resistorov s celyu podstraivaniya napryazeniya poka ogranichenie ne budet snyato polnostyu)

MOP klyuchi dolzni byt simmetrihni (esli izmeryaetsya peremennoe napryazenie ) i dolzni imet maloe soprotivlenie vo vklyuchennom sostoyanii. Po moemu u Vishay's est takie klyuchi.

Был я на одном семинаре атмел, так там тонко улыбаясь сказали что TWI то же I2C, а называется иначе, чтобы не платить филипсу по несколько центов с каждого корпуса микросхемы с I2C. Наверное правда.

Вообще то надо обоим спорящим взглянуть на INA146. Это не ОУ, а некий функциональный узел. Представляет из себя разностный усилитель с делением на резисторах входного сигнала в 10 раз. Он в абсолютно линейном режиме работает с Uвх = +\- 100 В при питании +\- 15 В. Другой вопрос, нужно-ли применять такую вещь. Проще поставить либо делитель на резисторах и реле или сначала ослабить сигнал, а потом использовать PGA (programmable gain amplifier ). Но эти варианты и без меня уже предлагали.

Ээээ... Может я че непонял, но наф спорить про операционники - с двуполярного опера на выходе будет двуполярное напряжеине. А мегавский АЦП отрицаловку не возьмет! Или ктото думает что neg-input для этого?!! Нет, он всеголишь задает нижний предел, но напруга ниже GND на пол-вольта пойдет через ограничительный диод и иначе в интегральной схеме быть не может!

Такчто, Rash, если хочешь контролировать обе полуволны - отрицательную и положительную - нужно еще сместить входной сигнал на половину величины. Опер на входе тебе не поможет, как пытался обьяснить BVU, потомучто для корректной работы его питание должно быть еще выше чем амплитуда входного сигнала. Иначе насыщение. Такчто резистивный делитель - единственное решение. Интегральные варианты опятьже не подойдут потомучто диапазон их сигналов ограничен их напряжением питания. Можно использовать герконовые реле как ктото советовал вначале, но это изврат. Верный путь - на входе постоянный делитель до +-10В (если есть для питания опера +-12). Сопротивление делителя должно быть большим чтобы не влиять на измеряемую цепь. Опером масштабируешь сигнал, а уже на его выходе - смещаешь еще одним делителем - этот уже может быть интегральной матрицей, либо тупо выкидываешь отрицательную полуволну через "встроенный" в мегу диод.

Вот возможный вариант схемы:


RV3 не всчет - я его добавил чтоб быстро менять входной напряг.
R4 - входное сопротивление меги. Я не лазил в документацию за значением...
Да и все остальные сопротивления - от фонаря, тебе возможно надо будет подбирать их под конкретный опер.
RV1 - масштаб, посередине 1:1, вправо-влево - соотв. ослаб.-усил.
RV2 - смещение. Как его получше сделать я не в курсе. Мож кто поделится опытом. Но в таком включении тебе придется учитывать его при расчете конечного значения. А в крайних положениях ты получишь постоянное значение.
R1R2 - тот самый постоянный делитель на входе.
R3 - бережет выход опера от перегрузки.

Чудесная прога откуда эта картинка - PROTEUS. Если не в курсе - она позволяет не только без паяльника на практике разобраться в основах схемотехники как аналоговой но и цифровой, она еще и позволяет эмулировать реальные микроконтроллеры AVR, PIC, Motorola, Zilog и др. Вобщем о возможностях можно говорить часами.
Скачиваем здесь:
http://www.rivstech.ru/downloads/index.php...c2988398337701a

Без теории тоже толку мало будет. Советую Хоровица-Хилла(рус). Электронный вариант здесь.

==========================
ЗЫ: Заметил ашыпку: вместо RV1 неудастся применить переменник, управляемый контролером. Но выход всетаки есть: первым каскадом ставим один опер повторителем, на его выходе смещаем, а затем уже масштабирующий каскад. И еще, входной делитель должен низвергать максимальные 60В до 5В.

Уважаемый Rash.
Попытаюсь подсказать решение Вашей проблемы КАК Я ЕЕ ПОНЯЛ.
На входе от -60В до +60В, на выходе от 0В до Vref (например 2.56В).
Кроме того надо измерять и более низковольтные пределы
переключая пределы с помощью микроконтроллера.
__________________
По моему простейший вариант - применить резисторный делитель.
(см. рисунок 1)
все 3 рисунка в архиве 8кБ
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Переключать который можно например ключом CD4066 (или К561КТ3).
При этом коэффициент деления будет довольно трудно подобрать,
но можно пересчитывать программно.
__________________
Второй вариант с использованием операционного усилителя.
Примеры где недавно мне встречались регулируемые усилители это
схемы счетчиков электроэнергии
-Texas Instrument slaa075 (240kB)
http://focus.ti.com/docs/apps/catalog/reso...actName=slaa075

-Atmel AVR465 (305kB)
http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_do...nts/doc2566.pdf
(см. рисунок 2)

но там регулирумый усилитель используется для усиления слабого сигнала
Поэтому прямо применить например схему с AVR465 нельзя, потому что ключи
стоят на входе и на них будет чрезмерное напряжение. Поэтому ключи надо
ставить на выходе операционника, как в slaa075. А резисторами подобрать
нужный коэффициент деления/усиления.
Коэффициент усиления операционного усилителя в инвертирующем включении
A = -(R2/R1)
где
R2-резистор на выходе
R1-резистор на входе
Поэтому коэффициент передачи может быть как больше так и меньше единицы
(то есть и усиливать и ослаблять сигнал).
В результате например получим такую схемку (см рисунок 3)
Александр
laksus mail.ru
2005 11 08

По всей видимости данный процесс обсуждения пошел немного не тем путем, так как вопрос содержал часность проблемы - на чем делать узел регулировки, а не как делать измерительную систему. На чем делать - это вторично.
Любая измерительная система сначала должна рассматриваться функционально исходя из требований и физической природы измеряемой величины. Данный параметр был сформулирован так же неконкретно. Что это за напряжение -60...+60В? (переменное, постоянное, импульс или не детерминированный сигнал). Для этого существует наука как электрические измерения, которую должен знать любой разработчик измерительной аппаратуры. Далее начинается схемотехническая проработка входного измерительного тракта и т.д. последовательно до системы индикации. Автоматику регулировки, можно проектировать параллельно этому процессу или потом, когда все становится предельно ясно со всеми узлами.
Почему я все это разьяснил?! Да потому что сам 'процесс' проектирования (разработки) уже является залогом успеха, что проект будет сделан. Следуя процессу - работу может выполнить самый заурядный инженер. Спонтанно работать могут лишь единицы, но тем неменее по определенному процессу, который в силу своего богатого опыта и знаний они чувствуют интуитивно.
Ну а теперь к делу! Многие из предложенных ответов содержат достаточную информацию которую можно использовать для реализации 'проекта', остается только все это грамотно скомпоновать...

2 Laksus
Никогда не исползуйте в измерительных цепях (в серьезных задачах)
CD4066.
У нее не нормированное сопротивление канала, безумный температурный дрейф итд. Существуют специальные м/с для
этих задач например ADG50x или советская серия КР590.

Laksus третья схемка подходит, спасибо (всем остальным также спасибо за идеи), только защитный диод тот который идет на общий провод наверное надо подать на (-Uref/2), а то при отрицательном напряжении оно всё уйдёт через диод. Или я не прав? А в цепь обратной связи решил поставить DS1805 - цифровой резистор, PGA чё то не нравятся мне или я не нашол подходящего.

---
P.S. измеряется положительное напряжение +/-60В

Вопрос такой ещё, имеет ли смысл использовать инструментальный усилитель или обойтись обычным?

Уважаемый Rash, пусть меня простит глубокоуважаемый BVU, но должен продолжить эту ветку еще немного. Потому как в первом ответе, по моему, была ошибка. Свои схемки я предложил основываясь исключительно на апноутах slaa075 и особенно AVR465. Но почитавши критику beer_warrior по поводу ключа CD4066 заглянул таки в ее даташит. И обнаружил интересное дело. Она имеет ключ не только на размыкание вход-выход, но в разомкнутом состоянии один из входов замыкается на общий провод.

Поэтому в третьей схемке резисторы надо ставить не после ключей, а между выходом операционного усилителя и ключом, причем ключ надо повернуть к резистору тем краем к которому подключен коротящий на землю ключ (смотри даташит на CD4066, или ее аналог К561КТ3). При этом эти закоротки не будут влиять на работу схемы. Как эти ключи работают в этих электросчетчиках (которые в апноутах) теперь не понимаю, буду разбираться.
________________
По поводу, что эта микросхема плохая: для целей обучения, или для моих колхозных применений самое то. Хорошая дороже в десятки раз.
________________
только защитный диод тот который идет на общий провод наверное надо подать на
(-Uref/2), а то при отрицательном напряжении оно всё уйдёт через диод.
_______
Нет. В этой схеме при работе операционного усилителя без насыщения, между его входами всегда напряжение примерно равно нулю, за счет отрицательной обратной связи (рекомендую изучить работу операционных усилителей в типовых схемах включения, это интересно). Так как на плюсовом входе напряжение делителем установлено равным половине опорного, то значит и на минусовом входе, а значит и между диодами оно равно половине опорного (предположим для определенности опорное +2.5В, тогда на обеих входах операционника будет+1.25В). При этом какое ни было бы напряжение на входе схемы, на минусовом входе усилителя будет +1.25В. А меняться напряжение будет только на выходе операционника. И соответственно диоды откроются только при значительном выходе входного напряжения за диапазон.
Александр
laksus mail.ru
2005 11 09

Микросхемы КТ561КТ3 проверяли на коротящие на общий провод ключи, еще n-лет назад. Как ни странно, такого не обнаружилось. Довольно частое использование их, без учета вход-выход, ни разу не привело к неожиданному эффекту. ...

Моделировал в Multisim, если диод посадить на землю, то при отрицательном напряжение, он открывается и через негго чечёт ток и напряжение на инвертирующем вхогде = прямому напряжению на диоде, а если подать -Uref/2, то отрицательное напряжение можно измерять от 0 до -Uref/2. Впринципе всё логично потенциал на входе меньше земли

А как такая схема измерителя? Что правильно, а что нет? Попытался воспользоваться Вашими советами и пожеланиями.