Problema de medición de voltaje de batería usando ADC

Quiero medir el voltaje de circuito abierto de una batería electroquímica usando un ADC y un Arduino. Necesito usar el ADC en modo de lectura diferencial (A0 por positivo y A1 por negativo).

Inicialmente he utilizado un montaje especificado donde no hay masa para la batería porque pensé que en modo diferencial no hacía falta.

Las medidas no eran coherentes (muchas variaciones sin sentido, gran desplazamiento, etc.). Se veía así:

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Después de mirarlo profundamente, tuve la sensación de que algo andaba mal con la conexión a tierra, así que decidí agregar la misma conexión a tierra (que proviene del edificio) al negativo de la batería y, de repente, las mediciones eran coherentes y tenían sentido para mí. Esta es la forma en que conecté el suelo a la batería (línea roja):

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Sin embargo, esta conexión a tierra genera una corriente (alrededor de 50 mA) en la batería. Esta corriente hace que la batería pierda capacidad, por lo que no puedo usar esta conexión a tierra.

¿Alguna idea sobre qué hacer para tener una buena medición? A mi me parece que estoy haciendo algo realmente mal pero no se por donde empezar a buscar.

Respuestas (1)

Si bien la entrada al ADC es diferencial, aún debe cumplir con el rango de voltaje de modo común, es decir, los voltajes de entrada reales deben estar dentro de un rango determinado, generalmente los rieles de alimentación. Supere eso y lo que observó sería el resultado esperado: basura.

Los ADC pueden tener otros requisitos en el sentido de que las entradas no pueden estar demasiado cerca de los rieles; este también es el rango de modo común. Los rieles son el límite eléctrico, pero para un funcionamiento correcto puede haber especificaciones más estrictas. Lea la hoja de datos del ADC.

¿Por qué funciona tu multímetro? Tiene su propia fuente de energía aislada (batería) e internamente la entrada diferencial está ligada a la fuente de energía. Al vincular la batería a su ADC gnd, logró casi lo mismo.

ha aparecido un problema con esta nueva conexión a tierra, está introduciendo una corriente en la celda de la batería (alrededor de 50 mA) y esto afecta el rendimiento de mi batería de una manera no aceptable. ¿Alguna idea de cómo evitar esta corriente? ¿O alguna alternativa al uso de esta toma de tierra?.
¿De dónde viene/hacia dónde va la corriente? Es difícil dar una guía específica ya que falta mucha información.
¿Que tipo de informacion? De todos modos, tengo dos ideas. Una es agregar un filtro de paso bajo. La otra es reducir al mínimo la tasa de datos de muestreo (8 muestras por segundo en lugar de las 128 actuales), quizás así pueda medir muy lento como el multímetro.
¿Falta información? Tipo de batería, voltaje, corriente, etc. ¿Qué precisión y precisión necesita? No veo cómo ayudaría un filtro de paso bajo ni muestrear a una tasa baja: los multímetros usan un adc integrador a diferencia del adc que está usando. No trate de adivinar una solución, trabaje con hechos.
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