Messausgang des Strom-Shunt-Schaltkreises des Operationsverstärkers mit ADC

Dies ist mein erster Beitrag hier, also hoffe ich, dass ich es richtig gemacht habe.

Ich bin ziemlich neu in analogen Schaltungen, also habe ich zweifellos etwas übersehen.

Folgendes möchte ich tun: Mit einem 24-Bit-LTC2400-ADC mit einer präzisen Spannungsreferenz möchte ich den Ausgang eines Operationsverstärker-Stromshunts lesen, dessen Wert zwischen 0 mV und etwa 800-900 mV liegt. Da ich in der Lage sein möchte, Wechselströme mit niedriger Spannung (isoliert) und Gleichströme zu messen, die beide das Potenzial haben, negative Werte auszugeben. ADCs mögen keine negativen Werte. Wie wandle ich den negativen Teil der Sinuswelle mit guter Genauigkeit in einen positiven Teil um? Ich suche eine Auflösung von +-0,01 mV und eine Genauigkeit von +-0,1 mV oder besser.

Nachdem ich das Problem beschrieben habe, erkläre ich meine Schaltung. Die Schaltung basiert auf dem EEVBlog µCurrent. Allerdings habe ich ein paar Sachen geändert. Die analoge Seite wird von einem wiederaufladbaren 3,7-V-LiPo versorgt und die Werte vom oben genannten ADC gelesen. Die Messseite ist vollständig von der Mikrocontrollerseite isoliert. Der Mikrocontroller ist ein 8-Bit-Atmel. Die Werte werden über USB unter Verwendung einer seriellen Verbindung gelesen. Alle Widerstände sind vom Typ "Präzision". Ich verwende einen Spannungsfolger für den V-GND.

Hier also meine wichtigsten Fragen zusammengefasst:

  1. Sieht mein Schaltplan korrekt aus? Kann ich irgendetwas hinzufügen, um das Rauschen zu verbessern?
  2. Gibt es eine bessere Option für einen ADC? (Ich verwende den LTC2400 24-Bit)
  3. Wie soll ich am ADC den FO-Pin anschließen?
  4. Der beste Weg, um den negativen Teil einer Wellenform in einen positiven umzuwandeln.

Zu dieser letzten Anmerkung, hier sind einige Beispiele dafür, die ich online gefunden habe:

Wechselspannungsmessung mit Arduino: Wechselspannungsdetektor

Vorspannen einer Wechselspannung für den Eingang zum ADC

Ich bin immer noch verwirrt, deshalb frage ich hier.

Hier ist mein Schema; Entschuldigung, wenn es nicht klar ist. +3,7 V = +Vbat, -3,7 V = -Vbat, V Gnd = Virtuelle Masse:

schematisch

Hier eine Auswahl an Datenblättern:

uAktuelle Seite

ltc2400 datenblatt

MAX14850 Datenblatt

ADR4520 Datenblatt

Datenblatt des Operationsverstärkers MAX4239AUT

Sie benötigen also eine hohe Auflösung bei + - 1 Volt. Welche anderen ADCs gibt es?

Antworten (1)

Der Biasing-Ansatz ist das, was Sie tun müssen - das Signal so versetzen, dass ein Nulleingang irgendwo in der Nähe des mittleren Bereichs der AD-Skala liegt. Sie subtrahieren dann den Messwert, den Sie mit einer Nulleingabe erhalten, während der Messung vom AD und erhalten einen vorzeichenbehafteten Wert.

Sie können einen Ihrer Operationsverstärker verwenden, um den Offset einzuführen.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Sie haben ein Kurzschlussrelais über dem Eingang, das Sie für die Nullmessung verwenden können, aber ich würde vorschlagen, dass Sie die anderen Kontakte an diesem Relais verwenden, um das Signal vom Shunt weg zu klemmen, oder Sie messen den Kontaktwiderstand, falls vorhanden jedes aktuelle Geschenk.

Danke. Würde ein Präzisions-Vollwellengleichrichter ähnliche Ergebnisse liefern? ti.com/tool/TIPD139
Hängt davon ab, welche Informationen Sie aus dieser Wellenform sammeln möchten. Wenn Sie nur nach Effektiv-, Mittel- oder Spitzenwerten suchen, würde das funktionieren.
Messausgang des Strom-Shunt-Schaltkreises des Operationsverstärkers mit ADC
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