Propósito de la resistencia de entrada en el circuito ADC

¿Cuál es la implicación de la resistencia de 1 megaohmio en los esquemas adjuntos? ¿Podré detectar la condición del motor (funcionando, sin funcionar, atascado)?

Información de la pieza:

  • La corriente de fuga de MCU ADC (tipo ADC: SAR) es de 1uA.
  • R3 (Carga) es un puente H (par de PNP (5CS) y NPN (6CS)).
  • El tipo de motor es CC sin escobillas con la siguiente clasificación de corriente:
    Corriente de carga normal (en funcionamiento): 80 mA
    Corriente de bloqueo: 200 mA

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

No sirve para nada sin conocer el tipo de ADC.
El tipo de ADC es el tipo de aproximación sucesiva
Esa es la topología: quiero saber el número de pieza.
El ADC está integrado en el microcontrolador. El número de pieza del microcontrolador es R5F10WLFAFA. Enlace aquí: renesas.com/req/…

Respuestas (2)

La resistencia de 1M permitiría que existan picos de alto voltaje en el motor sin dañar la entrada del ADC. Al limitar la corriente en la red de protección de entrada del ADC, incluso un pico de 1 kV sería inofensivo (a menos que la resistencia se arqueara).

Sin embargo, la mayoría de las entradas de ADC no son muy tolerantes con una resistencia de entrada tan alta, a menos que tengan un amplificador de búfer incorporado; a menudo, el máximo recomendado es unos pocos K ohmios. Incluso si hay un búfer (raro), la especificación de fuga de la hoja de datos (usted dice 1uA) suele ser demasiado alta para garantizar una precisión razonable (la fuga típica puede ser pA a temperatura ambiente si se almacena en búfer). Por lo tanto, el diseño parece algo dudoso a primera vista, aunque de hecho puede funcionar. Es dudoso que se produzcan picos reales que excedan unas pocas decenas de voltios en la potencia de un puente H, por lo que un valor de resistencia de unos pocos K podría estar bien.

Presumiblemente, el diodo es para evitar que la resistencia de detección de corriente limite la corriente de parada/arranque del motor. Se activará con una corriente de motor de alrededor de 270 mA. Si el motor está 'enchufado', es muy posible que duplique la corriente de bloqueo momentáneamente.

El puente H no se opera a gran velocidad. el motor girará en una dirección durante algún tiempo (no se atascará, lo que ocurra primero) y luego retrocederá. esto suele tardar 10 segundos. Entonces, corríjame si me equivoco, debo asumir que el voltaje a través del puente H al máximo será, en el mejor de los casos, 10-15 V por un período corto.
Lo más probable es que @KumarGR, especialmente si hay un condensador en la potencia del puente H.
sí, hay un condensador de 100 uF entre la potencia del puente H y tierra. También hay uno de 100 nF en paralelo al Motor. ¿Cuál es la implicación? Gracias
Si los 100 uF están en R3, cualquier pico se atenuará en gran medida.
@Sphero Solo los 100 nF están en el motor. El condensador de 100 uF se encuentra en el suministro principal de la batería. El propósito del diodo que has asumido es muy convincente para mí.
@Sphero La caída directa del diodo es de 0,17 V cuando se mide con un multímetro en modo DIODO. Esto reduce la corriente de Kick a 77 mA. ¿Podré detectar la corriente de BLOQUEO ahora?
Tu multímetro está mal (¡o dejaste la resistencia en su lugar! y/o es un Schottky). Suponiendo que sea realmente un 1N4148 , el error debería ser inferior al 5 % incluso a 300 mA y 85 °C Ta.
Amablemente perdóname. La parte del diodo en la imagen es mi ignorancia. Quité el diodo de la PCB y luego medí la caída.
@KumarGR ¿Qué número de pieza es y a qué corriente mide su multímetro? Si es un 1N4148, la caída es alta. Si es una caída de Schottky será mucho menor. En realidad, tiene más sentido que sea un Schottky, entonces probablemente podría medir la corriente de ejecución pero no la corriente de parada con precisión.
@Sphero Lamento decir que no tengo el número de pieza sino solo una muestra física en el tablero. El multímetro es Fluke y puedo decir que la corriente es de solo 100 nA o menos al medir la caída de voltaje directo.

Es posible que el autor de este fragmento esquemático pretendiera que la resistencia de 1 M fuera representativa de la impedancia de entrada del ADC, en lugar de un componente físico. En ese caso, la resistencia no es una parte discreta que agrega, sino que ayuda a calcular cosas como cuánto afecta el ADC al voltaje en ese nodo.

Si fue pensado como un componente físico, es una mala idea. El ADC ya tiene una alta impedancia de entrada, como lo indica la fuga de 1uA que citó, y una gran impedancia en serie creará un error en el ADC. El nodo al que está conectado el resistor de 1 Mohm tiene una impedancia muy baja en cualquier caso, por lo que no es necesario agregar un resistor en serie aquí.

R2 es de hecho un componente físico. ¿Es posible explicar un poco más sobre el error? el ADC es de 10 bits, con un error general de 8 bits. Para esta aplicación, ya que necesito detectar la corriente de parada y la corriente en funcionamiento, puedo suponer con seguridad que un error del 3% o incluso del 5% debería ser aceptable. la frecuencia de muestreo también es baja (<1 kHz)
La corriente de fuga de 1 microamperio del ADC producirá una caída de voltaje de 1 voltio en R2, un gran error en relación con lo que sea que esté tratando de medir. R2 aquí no sirve para nada, y solo agrega error a sus medidas.
Además, la configuración de D1 y R1 es muy extraña. Solo puedo suponer que D1 está destinado a ser una protección contra contragolpes para el motor, pero si es así, está en el lugar equivocado y, en cambio, sirve para limitar el voltaje en R1, dando mediciones de corriente incorrectas si la caída de voltaje es mayor que el voltaje directo del diodo .
Gracias por señalar la caída en R2. No estoy protestando, pero la sección que he compartido es de un diseño completamente funcional para el propósito específico que mencioné en los esquemas anteriores. Incluso el diodo, todavía no tengo el propósito. Estoy 100% seguro acerca de los esquemas. ¿Por qué uno usaría una resistencia tan alta? ¡El puente H no tiene diodos para protección! también aparte de un gran condensador de 100 uF entre 3V y tierra.
No lo sé, sin ver el resto del esquema es imposible decirlo, pero no veo ninguna buena razón para R2 en absoluto.
Propósito de la resistencia de entrada en el circuito ADC
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