Design de medidor com intervalo automático

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Estou projetando um voltímetro de alcance automático usando o ADC on-board do meu micro para A a D e um potenciômetro digital como um divisor resistivo programável para controlar o alcance.

Minha preocupação é a possibilidade de a entrada do ADC ser momentaneamente reduzida para a tensão de entrada medida antes que o microcontrolador ajuste o pote para a faixa apropriada.

Como a proteção contra sobretensão geralmente é implementada nesse tipo de cenário?

Além disso, se houver recursos para o design de multímetros digitais, como esquemas etc., também seriam muito úteis para idéias (como eu tenho certeza de que provavelmente existem maneiras melhores de abordar isso do que as minhas), eu procurei, mas não encontrei muito.

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Obrigado a todos pelas respostas informativas. Aqui está o circuito de proteção contra sobretensão que Iv decidiu. Eu pretendo usar diodos schottky para maior precisão.

Durante um transiente de tensão negativo, o diodo inferior será conduzido, fixando a tensão em uma queda de diodo abaixo do solo. Durante um transiente de tensão positivo, o diodo superior será enviesado para frente, conduzindo assim o surto ao trilho de energia.

De: http://www.conformity.com/artman/publish/printer_116.shtml

texto alternativo

microcontroller adc voltage-measurement protection volting
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Qual micro você está usando?
Daniel Grillo
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Quais são as especificações do seu ADC integrado? Posso garantir que você obterá resultados muito melhores com um ADC discreto.
Kevin Vermeer
Estou usando um P89LPC938 que possui um ADC de 10 bits. Eu considerei usar um ADC discreto e posso fazê-lo, se necessário, mas, no momento, estou concentrando meus esforços em obter o condicionamento do sinal correto, se o micros ADC não o interromper, não deve ser muito difícil de mudar ...
volting 25/10/10

Respostas:

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Discussão sobre proteção de entrada do OpenCircuits:

http://www.opencircuits.com/Input_protection

Basicamente, tudo se resume a alguns resistores para limitar a corrente e um zener para limitar a tensão com alguns capacitores acionados.

AngryEE
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Nesse cenário, você usaria normalmente uma combinação de zeners e diodos para proteger a entrada ADC de tensões excessivas. Você também evitaria que até a tensão de sobrecarga se aproximasse da tensão máxima de entrada (por exemplo, faça com que o medidor meça 0-2V e defina a sobrecarga em 3V para uma alimentação de 3,3V.)

Thomas O
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Aqui está outra solução que pode ser mais cara e ocupar mais espaço, mas é algo a considerar.

Você pode usar um opamp e definir os trilhos do opamp para serem os mesmos do microcontrolador. Isso impedirá que o opamp produza mais do que o microcontrolador pode suportar. Então você pode usar o pote para controlar o ganho do opamp.

Kellenjb
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Como nota, os opamps ainda podem ter problemas com sobretensão.
Kellenjb 25/10/10
+1 para uma alternativa. Qual configuração de amplificador operacional você sugere? Eu estava pensando em duas configurações invertidas sucessivamente, uma para lidar com ganho (+/-) (ou seja, para que eu possa dividir ou multiplicar a tensão de entrada) e outra para cancelar a inversão de o primeiro, ou?
volting 25/10/10
O que realmente torna essa solução difícil de implementar é que você pode não ter um trilho de tensão negativa disponível.
Kellenjb
Você está certo ... Esqueci que eu precisava de um suprimento negativo, Doh !! Nesse caso, provavelmente não vale a pena.
volting 25/10/10
Não, acho que não, só queria jogar isso como uma opção se você estivesse criando um medidor mais sofisticado.
Kellenjb
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se o seu multímetro suportar entradas diferenciais, ou seja, + -10V ou - + 10V, você também precisará de dois zeners consecutivos; estude os esquemas de multímetros antigos como o 8842A e o 34401 para saber mais

Ion Todirel
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