Estoy tratando de encontrar una manera simple de convertir una salida de 0-5 V de un sensor de efecto hall de joystick a +2.5 -- 0 -- +2.5 V. Así es como quiero que se vea la respuesta:
El voltaje de salida se enviará a un convertidor de frecuencia y luego a un controlador de motor paso a paso. Quiero tener el mismo voltaje en ambos extremos para que la frecuencia (velocidad del motor) sea la misma independientemente de la dirección positiva o negativa del joystick. Tengo la intención de usar un comparador en el punto cero (con una banda muerta adecuada) para invertir la dirección del controlador paso a paso.
He pensado en algunas formas de lograr esto, pero ninguna parece ser particularmente sencilla:
Idealmente, me gustaría tener una sola entrada al convertidor de frecuencia en lugar de intentar cambiarlo a otra fuente, como una salida invertida. La segunda idea anterior satisfaría esa preferencia, pero requeriría una fuente de voltaje negativo. Además, estoy tratando de usar componentes discretos en este diseño, por lo que un microprocesador no es una opción para mí.
¿Hay una manera más fácil de realizar esta tarea? El problema parece bastante sencillo, pero tengo problemas para encontrar una solución más simple. Agradezco la ayuda.
Usaría el circuito de valor absoluto y un restador para cambiar la salida al rango de 0-2.5V. La respuesta de Jasen proporciona un circuito de valor absoluto que he usado antes y que debería funcionar aquí. Seguiría eso con un amplificador de diferencia de amplificador operacional con una ganancia de 1.
Necesitará una referencia de 2,5 V tanto para el circuito de valor absoluto como para el amplificador de diferencia. Puede usar un divisor de resistencia simple de su fuente de alimentación positiva (que amortiguaría con otro amplificador operacional) o un IC de referencia de 2.5V.
Aquí hay un esquema que puede simular (supuse que había un suministro de 5V disponible para la referencia de 2.5V):
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
No presté mucha atención a los valores de las resistencias, solo me aseguré de que tuvieran las proporciones correctas. Sabrás mejor qué valores funcionan en tu aplicación. Del mismo modo, acabo de usar un amplificador operacional genérico.
Un barrido de CC de la entrada de 0 V a 5 V produce las siguientes salidas para el circuito de valor absoluto (en naranja) y el amplificador diferencial (azul):
Dado que hay cuatro amplificadores operacionales, es posible que pueda usar un único IC de amplificador operacional cuádruple. O bien, si usa un IC de referencia de 2,5 V (por lo que solo necesita 3 amplificadores operacionales), podría usar un IC de amplificador operacional dual para el circuito de valor absoluto y uno simple para el amplificador de diferencia.
Aquí hay una forma de hacerlo que usa un amplificador operacional cuádruple barato y un montón de resistencias de 100K (y opera desde un solo suministro de +5V):
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
OA1 proporciona los dos voltajes de referencia utilizados desde el suministro.
OA2 resta el voltaje de entrada de 2*1.25V para dar la parte izquierda de la salida.
OA3 resta 2,5 V del voltaje de entrada para la parte derecha de la salida (ambos se saturan a 0 V con un solo suministro de 5 V, por lo que no se requieren diodos).
OA4 suma los dos para dar el voltaje de salida deseado.
el circuito que desea es un " circuito de valor absoluto "
pero para obtener la forma de V, necesitará 2,5 V en la entrada no inversora del primer amplificador operacional.
Puedo ver una posible solución con un circuito de superdiodo polarizado a 2,5 V y un par de amplificadores operacionales adicionales para invertir la señal y volver a agregarla a la entrada con la ganancia adecuada.
Sin embargo, en ese momento tengo que preguntar: "¿es eso realmente más eficiente que un pequeño microcontrolador?"
Un microcontrolador de 6 pines sin componentes externos puede realizar esta función Y proporcionarle directamente la frecuencia de salida. Eliminando así la necesidad de otro IC.
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
Figura 1. Los imanes opuestos darán un punto nulo en el centro del trazo.
Si su joystick se puede modificar, es posible que pueda generar la respuesta requerida reemplazando el imán con dos imanes opuestos separados por el golpe del movimiento.
¡Saca la pistola de pegamento termofusible!
Conecte un VCO a la entrada sin procesar y bata la salida contra un oscilador fijo, envíe la frecuencia de batido al controlador paso a paso.
también podría vencer a una cuadratura del oscilador fijo y obtener la otra fase para su controlador paso a paso de esa manera, y no necesita un controlador paso a paso :)
usuario105652
higrafey
τεκ
higrafey