Mida la amplitud de onda sinusoidal de CA con ADC

Creé una vía sinusoidal de CA usando una red Wien-bridge.

Me gustaría medir el voltaje pico a pico de esta onda usando mis microcontroladores ADC.

No puedo simplemente usar esta onda como una entrada para mi pin de entrada analógica, ya que, por supuesto, la especificación eléctrica no especifica voltajes negativos, y solo obtendría una instantánea de la onda, y tendría que tomar muchas medidas y tomar el máximo.

Estoy buscando algunos componentes discretos por los que pueda pasar esta onda para obtener un voltaje de CC simple que represente el voltaje de pico a pico (o solo el positivo) de esta onda.

Respuestas (3)

Una forma es usar un detector de picos, pero este tiene una caída de voltaje de diodo, lo que da un error en el resultado.

No dice nada sobre la frecuencia, pero asumiré que es mucho más baja que la frecuencia de muestreo del ADC.

Usaría un sumador de voltaje resistivo para llevar la señal completa dentro del rango del ADC. El sumador resistivo tiene la ventaja sobre el sumador acoplado capacitivamente de que no es necesario tener en cuenta la atenuación dependiente de la frecuencia del condensador.

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Suponga que el ADC tiene un rango de 0 V a 5 V y su señal es de un máximo de 10 V de pico a pico. Luego, desea que Vout sea 0 V para una entrada de -5 V y lo más cerca posible de +5 V para una entrada de +5 V. Esto último significa que R1||R2 debe ser mucho más pequeño que R3. Lo primero significa que R1 debe ser igual a R2: si la entrada es cero, entonces no hay corriente a través de R3, y R1 y R2 forman un divisor de resistencia entre -5 V y +5 V. Entonces, si elegimos R1 = R2 = 1 kΩ y R3 = 47 kΩ, entonces la señal de salida oscilará entre 0 V y 4,95 V.

Ahora tome suficientes muestras para encontrar los valores mínimo y máximo, y multiplique la diferencia por 10 V/ 4,95 V, lo que le dará el valor de pico a pico.

Algo como esto debería funcionar para el almacenamiento en búfer y el cambio de nivel:

cambio de nivel de amplificador operacional

Si la señal de salida de su puente Wien es de muy alta impedancia, necesitará un búfer antes del capacitor también para evitar que el divisor de voltaje lo cargue.
También podría rectificar la señal, pero yo haría el filtrado/detección de picos en el micro, ya que tiene más control sobre él (a menos que haya una razón válida para no hacerlo)

Como la mayoría de la gente señala, un circuito de pico de diodo simple perderá un poco de precisión debido a la caída de voltaje directo del diodo. Sin embargo, con la ayuda de un pequeño opamp, todo se puede arreglar.

A continuación se muestra un circuito llamado rectificador de precisión. No tiene (o muy muy muy poca) caída de voltaje directo ya que el punto de salida/retroalimentación está después del diodo.

rectificador

Aquí está el artículo de wikipedia sobre Precision_rectifier